Считается, что континентальные аэрозоли имеют три основные компоненты в интервале размеров больше 0,1 мкм. Первая - морская соль, преобладающая в составе ядер размером больше 1 мкм. Вторая - сульфатная компонента, преобладающая в частицах диаметром от 0,1 до 1 мкм; это либо серная кислота, либо соль, возможно сульфат аммония. Третья компонента - нерастворимые частицы, попадающие из почвы; их концентрация зависит от состояния почвы и средней скорости ветра у земли. Относительное значение этих трех компонент обычно зависит от предыстории воздушной массы[3].
Ядра конденсации того или иного типа всегда содержатся в атмосфере в достаточном количестве; облака образуются всякий раз, когда имеются вертикальные движения воздуха и достаточная влажность. В некоторых случаях осадки образуются с большей вероятностью, если совокупность ядер состоит из крупных частиц, имеющих небольшую концентрацию, а не из многочисленных мелких ядер[3].
Некоторые виды измерений атмосферных ядер не имеют отношения к физике облаков. Например, при подсчете ядер Айткена счетчиками с камерой расширения, по существу, регистрируются все ядра конденсации в пробе атмосферного воздуха. В камере расширения создаются пересыщения в несколько сотен процентов, так что активируются почти все имеющиеся ядра. В атмосфере в процессе облакообразования участвуют только ядра, активирующиеся при пересыщениях около 1% и ниже. Именно поэтому такие ядра стали называть облачными ядрами конденсации, чтобы отличить их от ядер конденсации вообще. В физике облаков важное значение имеет зависимость числа активировавшихся ядер, на которых образуются облачные капли, от пересыщения. Такой спектр активности (спектр ядер по пересыщениям) измеряется приборами, называемыми диффузионно-градиентными облачными камерами. Их два типа: температурная градиентная и химическая градиентная камеры. В этих камерах можно создать очень малые пересыщения (порядка нескольких десятых долей процента) с высокой точностью. В камеру засасывается проба воздуха, и там создается заданное пересыщение; оптическим методом наблюдается и подсчитывается число ядер, растущих до критического размера. Затем пересыщение немного увеличивается, и число центров конденсации снова подсчитывается[13].
Развитие облака после завершения стадии его образования и в особенности количество и характер выпавших из него осадков контролируются в большей степени крупномасштабными процессами, а именно восходящим движением воздуха и притоком влаги в облако, и в меньшей - микрофизической структурой облака. Однако микроструктура в некоторой степени определяет чувствительность облака к образованию осадков и необходимое для этого время[3].
4 Образование дождевых капель в конвективных облаках
Обычно дождевую каплю рисуют в виде груши. Однако, большие дождевые капли больше напоминают круглую булочку. Они плоские у основания и округлые у вершины. Когда капли падают, их форма меняется. Поверхностное натяжение воды делает поведение капли чем-то похожим на на поведение наполненного водой шара на конце веревки. У очень больших капель пульсация иногда становится настолько сильной, что капля разбрызгивается на множество мелких капелек. Когда мы говорим о поверхностном натяжении, то имеем виду силу, действующую между молекулами воды и стягивающую их вместе[4].
Ограниченность водных ресурсов Казахстана
Состояние
водных ресурсов Казахстана оценивается общей недостаточностью, продолжающимся
их загрязнением и истощением. Экологические кризисы по характеру протекания
можно разделить на две гр ...
Мониторинг окружающей среды
Информация о состоянии окружающей природной среды, об
изменениях этого состояния давно используется человеком для планирования своей
деятельности. Уже более 100 лет наблюдения за изменением ...
Геоэкологические проблемы использования почвенных и земельных ресурсов
Определенная часть почв как в России, так и во всем мире с
каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных причин.
Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кис ...