Математическое моделирование физических процессов в конвективных облаках при естественном развитии и активных воздействиях

• Автор: Шаповалов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 290 с. : ил

Глава 1. Краткий обзор основных представлений об образовании градовых облаков и формировании их микроструктуры. Моделирование активных воздействий на облака. Глава 2. Результаты тестовых расчетов. Глава 3. Результаты численного исследования микроструюурных и электрических характеристик конвективных облаков. Глава 4. Численные исследования формирования микрострукту ры градовых облаков при естественном развитии и активном воздействии. Численная модель формирования микроструктуры градовых облаков . Результаты численного моделирования формирования микроструктуры несимметричных градовых облаков. Результаты моделирования активного воздействия на градовые процессы. Исследование распространения реагента в облаках при активном воздействии. В качестве зародышей частиц осадков в естественных условиях могут выступать ледяные кристаллы, попадающие в переохлажденную часть облака из расположенных выше облаков верхнего яруса или из верхней части того же облака если его вершина доросла до уровня с низкими температурами, при которых происходит самопроизвольное замерзание переохлажденных облачных капель.


Электрические поля и заряды атмосферы и облаков, а также отдельных частиц в облаках оказывают существенное влияние на элементарные процессы, протекающие в них. Электрические силы
могут существенно влиять на скорость образования осадков в мощных кучевых облаках. Основными механизмами электризации частиц облаков и осадков считается захват частицами аэроионов и обмен зарядами между частицами, возникающий либо после разрыва контакта между ними, либо после их разрушения замерзания ,. Наиболее сильная электризация частиц будет возникать в облаках смешанного типа, дающих интенсивные осадки. Заряды частиц будут возрастать с увеличением неоднородности физикохимических свойств частиц и возрастанием плотности и толщины облаков. В чисто кристаллических и чисто теплых облаках заряжение частиц будет происходить слабее, чем в облаках смешанного строения. Е Кр. Кр. Оценка ЕкЕ по этой формуле показывает, что с влиянием зарядов необходимо считаться лишь в случае самых мелких капель радиусом порядка 3 2 мкм. Имея в виду, что основной механизм образования жидкой фазы в облаках гетерогенный и размеры получаемых капель больше указанного диапазона, учитывать заряды капель на этапе конденсационного роста нет необходимости. Когда капли несут на себе электрические заряды, на скорость их сближения, а вместе с этим и на коагуляцию оказывают влияние кулоновские силы взаимодействия, дииольные силы взаимодействия между поляризованными частицами и движение заряженных капель в электрическом поле облака. Одной их первых попыток учесть влияние электрических сил на взаимодействие капель была работа Потснье и Лутфула.