Ученые ИФА РАН обнаружили явление перемежаемости эмиссии пылевого аэрозоля на опустыненной территории
27 июня 2024 г.
В динамических системах перемежаемость – это нерегулярное чередование фаз явно периодической и хаотической динамики или чередовании ламинарных и турбулентных режимов течения.
Опустыненные территории являются основным источником пылевого аэрозоля. В Институте физики атмосферы им. А. М. Обухова был разработан комплекс аппаратуры для измерений турбулентных потоков пылевого аэрозоля, использованный в экспедиционных исследованиях в Астраханской области.
Эмиссия пылевого аэрозоля с подстилающей поверхности происходит в ветропесчаном потоке. Основным процессом здесь является сальтация – скачкообразное перемещение песчинок. Предполагается, что сальтирующие частицы «выбивают» с подстилающей поверхности пылевой аэрозоль.
Сальтация – сложный нелинейный процесс. Она начинается, когда скорость ветра в приземном слое атмосферы превышает так называемую пороговую скорость сальтации. В конвективных условиях средняя скорость ветра оказывается сравнимой по величине с пороговой скоростью сальтации, что отражается в наблюдениях как всплесковая или перемежающаяся сальтация.
По данным измерений на опустыненной территории вертикального турбулентного потока аэрозоля в условиях перемежающейся сальтации также имеет место перемежаемость эмиссии пылевого аэрозоля.
Перемежаемость как сальтации, так и эмиссии пылевого аэрозоля определяются временной изменчивостью горизонтальной компоненты скорости ветра. Последняя при этом слабо влияет на пульсации температуры воздуха и вертикальной компоненты скорости ветра – основные величины, которые определяют изменчивость вертикального турбулентного потока тепла.
Результаты синхронных измерений вертикальных турбулентных потоков аэрозоля и тепла выявили интересный факт: в конвективных условиях перемежаемость отчетливо выражена для потоков пылевого аэрозоля и практически не проявляется для потоков тепла.
Работа опубликована в Doklady Earth Sciences.
Источник: ИФА РАН.
Метки: ИФА РАН