Облачные капельки
Cтраница 1
Облачные капельки могут также образовываться на твердых водонерастворимых частицах, не загрязненных гигроскопическими веществами, но такие ядра, по-видимому, составляют лишь меньшую часть атмосферного аэрозоля. Действительная природа гигроскопических ядер была долгое время, предметом дискус-сии 15 - 19, аз Ее результаты позволяют сделать вывод, хотя и неокончательный, о том, что существует два основных типа гигроскопических ядер - соленые, образующиеся из брызг морской воды, и кислотные, возникающие при сжигании топлива. Следует упомянуть об изящной методике Дессана, заключающейся в улавливании атмосферных ядер на тончайших паутинках и последующем изучении под микроскопом их изменения при меняющейся влажности. [2]
 |
Относительная влажность, необходимая для конденсации на сферических ядрах, в зависимости от их радиуса. [3] |
Облачные капельки могут также образовываться на твердых водонерастворимых частицах, не загрязненных гигроскопическими веществами, но такие ядра, по-видимому, составляют лишь меньшую часть атмосферного аэрозоля. Ее результаты позволяют сделать вывод, хотя и неокончательный, о том, что существует два основных типа гигроскопических ядер - соленые, образующиеся из брызг морской воды, и кислотные, возникающие при сжигании топлива. Следует упомянуть об изящной методике Дессана, заключающейся в улавливании атмосферных ядер на тончайших паутинках и последующем изучении под микроскопом их изменения при меняющейся влажности. [4]
Если облачные капельки замерзают на поверхности самолета в виде отдельных льдинок, не растекаясь или мало растекаясь, они захватывают большое количество воздуха и образуют рыхлый, пористый, ь непрозрачный слой изморози. Лед такого типа весит обычно мало, II ив этом случае следует, прежде всего, опасаться изменения аэро -; динамических свойств крыльев и засорения отверстий карбюратора I и летных приборов. Однако, если переохлажденные капельки при -; бывают в таком изобилии и при такой сравнительно высокой температуре, что поверхность, о которую они ударяются, не успевает отводить от них тепло настолько быстро, чтобы каждая успевала полностью замерзнуть до прибытия следующей, они сливаются вместе, оставаясь в жидком состоянии. При этом захватывается очень мало воздуха, и осадок представляет собой слой прозрачного или полупрозрачного льда, известного под названием гололеда. Опасность этого вида обледенения также обусловлена, главным образом, аэродинамическими причинами, однако, здесь следует также опасаться увеличения веса самолета и вибраций, возникающих из-за неравномерной нагрузки на крыльях, стойках и винтовых лопастях. [5]
С увеличением относительной влажности значительно изменяются размеры аэрозольных частиц и их физические свойства, и в конечном счете они образуют облачные капельки и капельки тумана или частички льда. Они отбирают различные вещества из окружающего воздуха благодаря целому ряду процессов, и таким образом их состав и физическая структура непрерывно изменяются. [6]
При этом образуются мелкие, успевающие растаять в подоблачном слое, градины в градовых облаках, стимулируется формирование крупных капель в дождевых облаках, съедаются мелкие облачные капельки и появляются просветы в слоистых облаках и туманах. [7]
Скорость нарастания льда зависит частично от скорости самолета и радиуса кривизны передней кромки крыльев и от метеорологических факторов: содержания жидкой воды в воздухе и размера облачных капелек. Типичные облачные капельки в условиях обледенения имеют диаметр 8 - 20 мк. [8]
Характер ледяного слоя зависит, главным образом, от количества воды, остающейся в жидком состоянии сейчас же после столкновения с поверхностью и от времени ее замерзания. Если облачные капельки замерзают на поверхности самолета в виде отдельных льдинок, не растекаясь или мало растекаясь, они захватывают большое количество воздуха и образуют рыхлый, пористый, непрозрачный слой изморози. Лед такого типа весит обычно мало, и в этом случае следует, прежде всего, опасаться изменения аэродинамических свойств крыльев и засорения отверстий карбюратора и летных приборов. Однако, если переохлажденные капельки прибывают в таком изобилии и при такой сравнительно высокой температуре, что поверхность, о которую они ударяются, не успевает отводить от них тепло настолько быстро, чтобы каждая успевала полностью замерзнуть до прибытия следующей, они сливаются вместе, оставаясь в жидком состоянии. При этом захватывается очень мало воздуха, и осадок представляет собой слой прозрачного или полупрозрачного льда, известного под названием гололеда. Опасность этого вида обледенения также обусловлена, главным образом, аэродинамическими причинами, однако, здесь следует также опасаться увеличения веса самолета и вибраций, возникающих из-за неравномерной нагрузки на крыльях, стойках и винтовых лопастях. [9]
В мощных кучевых облаках капельки переносятся вверх в восходящих струях воздуха. В струях, развивающихся в верхней части облаков, скорость токов превышает 1 м / с. Облачные капельки радиусом около 100 мкм уже не смогут опуститься вниз и будут накапливаться несколько ниже вершины. Такие капельки имеют шанс замерзнуть первыми, так как вероятность замерзания капли зависит от ее объема. Замерзание капелек сопровождается их растрескиванием и выбрасыванием осколков льда, которые являются вторичными ядрами замерзания. [10]
Эльстер и Гейтель [290] обратили внимание на то, что капли облаков и осадков поляризуются под действием электрического поля атмосферы. Они предположили, что при соударении дождевой капли с облачной капелькой последняя скользит по поверхности первой и отрывается в ее верхней части. В нормальном электрическом поле дождевые капли получают положительные заряды, а облачные капельки - отрицательные. В результате падения дождевых капель происходит разделение зарядов, и облако становится биполярным: верхняя часть заряжена отрицательно, нижняя - положительно. Осадки должны иметь преимущественно положительные заряды. [11]
Дл отбора проб удобно использовать некоторые импакторы ( глава 7, стр. При высоких скоростях отбора проб ( с самолета) осаждается слишком много капелек, что приводит к необходимости применения затворов, позволяющих довести выдержку до нескольких миллисекунд. Но из-за малой глубины фокуса необходимо делать много снимков для статистической обработки. В приборе Хакера3I облачные капельки непрерывно улавливаются в стекающем по стеклянной пластинке слое масла и периодически фотографируются; при этом для установления распределения капелек по размерам обычно достаточно одного снимка. [12]
Для отбора проб удобно использовать некоторые импакторы ( глава 7, стр. При высоких скоростях отбора проб ( с самолета) осаждается слишком много капелек, что приводит к необходимости применения затворов, позволяющих довести выдержку до нескольких миллисекунд. Но из-за малой глубины фокуса необходимо делать много снимков для статистической обработки. В приборе Хакера31 облачные капельки непрерывно улавливаются в стекающем по стеклянной пластинке слое масла и периодически фотографируются; при этом для установления распределения капелек по размерам обычно достаточно одного снимка. [13]
Страницы: 1