Январь 2010 Февраль 2010 Март 2010 Апрель 2010 Май 2010
Июнь 2010
Июль 2010 Август 2010 Сентябрь 2010
Октябрь 2010
Ноябрь 2010 Декабрь 2010 Январь 2011 Февраль 2011 Март 2011 Апрель 2011 Май 2011 Июнь 2011 Июль 2011 Август 2011 Сентябрь 2011 Октябрь 2011 Ноябрь 2011 Декабрь 2011 Январь 2012 Февраль 2012 Март 2012 Апрель 2012 Май 2012 Июнь 2012 Июль 2012 Август 2012 Сентябрь 2012 Октябрь 2012 Ноябрь 2012 Декабрь 2012 Январь 2013 Февраль 2013 Март 2013 Апрель 2013 Май 2013 Июнь 2013 Июль 2013 Август 2013 Сентябрь 2013 Октябрь 2013 Ноябрь 2013 Декабрь 2013 Январь 2014 Февраль 2014 Март 2014 Апрель 2014 Май 2014 Июнь 2014 Июль 2014 Август 2014 Сентябрь 2014 Октябрь 2014 Ноябрь 2014 Декабрь 2014 Январь 2015 Февраль 2015 Март 2015 Апрель 2015 Май 2015 Июнь 2015 Июль 2015 Август 2015 Сентябрь 2015 Октябрь 2015 Ноябрь 2015 Декабрь 2015 Январь 2016 Февраль 2016 Март 2016 Апрель 2016 Май 2016 Июнь 2016 Июль 2016 Август 2016 Сентябрь 2016 Октябрь 2016 Ноябрь 2016 Декабрь 2016 Январь 2017 Февраль 2017 Март 2017 Апрель 2017
Май 2017
Июнь 2017
Июль 2017
Август 2017 Сентябрь 2017 Октябрь 2017 Ноябрь 2017 Декабрь 2017 Январь 2018 Февраль 2018 Март 2018 Апрель 2018 Май 2018 Июнь 2018 Июль 2018 Август 2018 Сентябрь 2018 Октябрь 2018 Ноябрь 2018 Декабрь 2018 Январь 2019
Февраль 2019
Март 2019 Апрель 2019 Май 2019 Июнь 2019 Июль 2019 Август 2019 Сентябрь 2019 Октябрь 2019 Ноябрь 2019 Декабрь 2019 Январь 2020 Февраль 2020 Март 2020 Апрель 2020 Май 2020 Июнь 2020 Июль 2020 Август 2020 Сентябрь 2020 Октябрь 2020 Ноябрь 2020 Декабрь 2020 Январь 2021 Февраль 2021 Март 2021 Апрель 2021 Май 2021 Июнь 2021 Июль 2021 Август 2021 Сентябрь 2021 Октябрь 2021 Ноябрь 2021 Декабрь 2021 Январь 2022 Февраль 2022 Март 2022 Апрель 2022 Май 2022 Июнь 2022 Июль 2022 Август 2022 Сентябрь 2022 Октябрь 2022 Ноябрь 2022 Декабрь 2022 Январь 2023 Февраль 2023 Март 2023 Апрель 2023 Май 2023 Июнь 2023 Июль 2023 Август 2023 Сентябрь 2023 Октябрь 2023 Ноябрь 2023 Декабрь 2023 Январь 2024 Февраль 2024 Март 2024
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
30
31
Жизнь |

Физики изучили нестабильности в атмосфере с помощью ракеты

Новинки кино. Какие фильмы стоит посмотреть в апреле 2024 года?

Басманный суд арестовал топ-менежера «Росатома» Сахарова на два месяца

Казанский ТЮЗ предложил зрителям самим вернуть деньги за отмененные спектакли

Антонов назвал непристойными заявления Байдена в адрес Путина

NASA / Super Soaker / Rafael Mesquita

Исследователи распылили жидкий триметилалюминий в верхних слоях атмосферы с помощью ракет и пронаблюдали за его движением. Так ученые изучили турбулентности, которые возникают в верхних слоях мезосферы и нижних слоях термосферы на высоте порядка 100 километров. Исследование подобных эффектов может помочь физикам понять, как именно происходит перемешивание газов в атмосфере. Статья опубликована в журнале JGR: Space Physics.

Завихрения, которые исследовали ученые, появляются из-за неустойчивости Кельвина-Гельмгольца. Она возникает между двумя соприкасающимися средами с достаточной разностью скоростей. При таких условиях в профиле течений появляется точка перегиба, в которой вторая производная скорости по координате обращается в ноль, и согласно критерию Релея возникает неустойчивость. Это явления очень часто можно увидеть в повседневной жизни: именно неустойчивость Кельвина-Гельмгольца приводит к появлению волн на поверхности воды во время ветра. Такие же эффекты непрерывно происходят в атмосфере, причем не только на нашей планете: характерные завихрения можно увидеть и на границе Большого красного пятна на Юпитере.

Рафаэль Мескита (Rafael Mesquita) из Университета Клемсона пронаблюдал за неустойчивостью Кельвина-Гельмгольца в атмосфере Земли на высоте 102 километра. Для этого он и его коллеги воспользовались данными, полученными во время запуска исследовательских ракет в 2018 году. Тогда для многопланового изучения верхних слоев атмосферы ученые запустили три ракеты: две из них с интервалом 30 минут распылили в атмосфере жидкий триметилалюминий, а сразу после этого третья ракета выбросила в воздух 220 килограмм воды. В своей работе авторы обсуждают результаты только первых двух запусков, анализ данных по выбросу воды третьей ракетой будет представлен в отдельной статье.

За движением выпущенных в атмосферу газов ученые следили сразу с двух точек: из наблюдательного пункта на земле и c самолета, который предоставило NASA. Также в распоряжении авторов работы были лидары, с помощью которых они могли следить за температурой выпущенных в атмосферу газов. Такой подход впоследствии позволил физиками точно воссоздать траекторию газов в каждый момент времени и провести численную оценку происходящих в атмосфере явлений. Одновременно ученые следили за магнитосферой Земли в районе запуска, чтобы убедиться, что возмущения атмосферы не будут вызваны магнитным штормом и связанными с ним потоками заряженных частиц. Второй запуск оказался наиболее удачным: физики увидели характерные для неустойчивости Кельвина-Гельмгольца завихрения при слабой геомагнитной активности.

Выброшенный ракетой газ с течением времени образует завихрения, характерные для неустойчивости Кельвина-Гельмгольца

Mesquita Rafael et al. / JGR: Space Physics, 2020

Поделиться

В ходе анализа данных исследователям удалось восстановить профиль скоростей атмосферных ветров на высоте от 80 до 160 километров. Оказалось, что на уровне 100–105 километров находилась граница между потоками воздуха, скорость которых отличалась на 90 метров в секунду — прекрасные условия для возникновения неустойчивости Кельвина-Гельмгольца. Авторы работы определили, что в этой турбулентности образовались вихри с диаметром порядка 5 километров. Вместе с данными по профилю скоростей это позволило физикам вычислить число Рейнольдса и число Фруда исследуемой среды, которые оказались равны 7,2 × 103 и 0,29 соответственно.

Авторы указывают на ощутимое отличие полученных данных от предсказаний теоретических моделей и реализованных ранее экспериментов. Такие результаты могут помочь скорректировать представления ученых о турбулентных процессах в верхних слоях атмосферы и лучше понять, как именно в них происходит перемешивание газов. На настоящий момент не понятно, к примеру, как тяжелый молекулярный азот иногда оказывается выше, чем предсказывает теория, а легкий кислород наоборот опускается в нижние слои атмосферы.

Однако турбулентности могут сильно влиять не только на атмосферу: ранее мы писали о том, как их пытаются учесть при моделировании мирового океана. О том, почему турбулентности в нижних слоях атмосферы опасны для самолетов, можно почитать в нашем материале «Полет святого Эльма».

Никита Козырев

Let's block ads! (Why?)

 

 



Rss.plus
WTA

Россиянка покинула WTA-1000 из-за проблем со здоровьем

Читайте также

VIP |

Трогательные слоны, полеты под куполом и отсылки к «Полосатому рейсу»: 5 интересных фактов про сериал «Цирк!»

VIP |

На выставке оборудования для медиапроизводства CPS-2024 презентовали сервисы для управления правами на медиапродукт

VIP |

Звезда сериала «Постучись в мою дверь» сыграет в турецкой адаптации «Холопа»



Микс новостей часа

На Сейшелы к новорожденным черепахам

Узкое горлышко: зачем даже маленькой компании регламенты

Творческая встреча с искателем приключений состоится в Симферополе

Признаки интернет-зависимости

Новости Крыма на Sevpoisk.ru

Реальные статьи от реальных "живых" источников информации 24 часа в сутки с мгновенной публикацией сейчас — только на Лайф24.про и Ньюс-Лайф.про.



Разместить свою новость локально в любом городе по любой тематике (и даже, на любом языке мира) можно ежесекундно с мгновенной публикацией и самостоятельно — здесь.





Происшествия

На Урале будут судить виновника ДТП с микроавтобусом, в котором ехала группа учителей






Коронавирус в России

Russian.city
Музыкальные новости
Концерт

Концерт группы «Пикник» в Петербурге начался с минуты молчания о жертвах теракта