Конвективные облака

Рис. 2.2 - Схема конвективного облака

Исходя из полученных данных рассчитано изменение температуры в поднимающейся частице (скорость подъема принята равной 1 м/сек). При этом оказалось, что - =27 м; - =13 м, а толщина всего слоя, в котором наблюдается явление, составляет около 60 м [1].

В итоге представляются интересными следующие уровни, связанные с развитием конвективного облака:

. уровень конденсации , практически совпадающий с нижней границей облака;

. уровень нулевой изотермы отделяющий верхнюю (переохлажденную) часть облака от непереохлажденной;

. уровень свободной конвекции , практически совпадающий с верхней границей облака[1].

Уровень свободной конвекции - это уровень, до которого распространяются восходящие вертикальные движения (струи), порождаемые энергией неустойчивости[5]. Он располагается несколько выше уровня, где температура поднимающейся частицы (струи) выравнивается с температурой окружающего воздуха. Объясняется это тем, что до уровня выравнивания поднимающаяся частица на любой высоте имеет более высокую температуру, чем окружающий воздух, и движется вверх ускоренно (с нарастающей скоростью). Вблизи уровня выравнивания скорость частицы (струи) близка к максимальной. Выше этого уровня температура частицы становится ниже температуры среды, вертикальная скорость начинает уменьшаться, но частица по инерции продолжает подниматься вверх до уровня свободной конвекции, где скорость ее обращается в нуль[1].

О механизме возникновения и характере конвективных движений в атмосфере за последнее время высказано несколько точек зрения. Наиболее распространенная из них учитывает ярусный характер развития конвекции[8]. На это впервые обратил внимание А.А. Скворцов. Первоначально в ранние утренние часы (летом) происходит перенос водяного пара и тепла в пределах примерно приземного слоя атмосферы (до высоты 50-100 м). Этот перенос осуществляется через мелкомасштабный турбулентный обмен. Размеры турбулентных частиц (вихрей) с увеличением высоты возрастают. На верхней границе приземного слоя образуются вихри (струи) более крупного масштаба, которые переносят тепло и влагу примерно да уровня конденсации. И лишь вблизи последнего формируются частицы (струи), сравнимые по величине с размерами облака[4]. Вертикальные движения внутри облака имеют характер отдельных струй - восходящие течения чередуются в горизонтальном направлении с нисходящими. Величина вертикальных токов в конвективных облаках изменяется в широких пределах: от долей метров в секунду до 30-40 [1].

В конвективных облаках восходящее движение преобладает над нисходящим[1].

.2 Конвективные вертикальные движения: термическая конвекция и турбулентный обмен

Другие статьи по теме

Воздействие на окружающую среду вредных веществ в результате выброса сжигаемого попутного нефтяного газа
Промышленность как сфера деятельности характеризуется огромными запасами и использованием больших объемов химических веществ, высоких давлений, температур, скоростей, массивных крупногабар ...

Анализ качества атмосферного воздуха в салоне автотранспортных средств
Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растет с каждым годом. Рост авто ...

Природоохранные мероприятия по снижению выбросов в атмосферу на примере предприятия Варан
Подземная разработка залежей высоковязких нефтей и природных битумов является одним из эффективных методов, обеспечивающих максимальное использование углеводородного сырья. Мировые з ...