Очередное 290 заседание семинара ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ состоится в четверг, 5 марта 2020 года (11 часов, кинозал Института Механики МГУ)

Наш телефон: (495) 939-2598

Аннотация
В докладе проведено теоретическое исследование влияния электромагнитных факторов на процессы образования низовых прорывов и торнадо из материнского грозового облака.Изучена возможная взаимосвязьэлектромагнитных явлений гидродинамических характеристик формирующейся воронки смерча и струйного низового прорыва. Предложена новая двухпараметрическая формула, качественно аппроксимирующая величину и топологический вид сильных возмущений атмосферного электрического поля (АЭП)под грозовым облаком и учитывающая существование этого поля ив ясную погоду, а также возможность изменения зарядовой структуры облака с дипольной на трипольную.Показано, что дипольная электрическая структура создает благоприятные условия для формирования струйного низового прорыва.Проведено численное моделирование движения параболоидальногонизового прорыва до контакта с земной поверхностью, исследовано распределение электрического поля вблизи области прорыва.Трипольное распределение облачного заряда способствует образованиюзакрученных воронок торнадо и сопутствующих явлений («воротника», «рогов дьявола», каскада), для обоснования которых даже на качественном уровне необходимо учитывать не только сильные возмущения АЭП, но и возможный эффект гигантской диэлектрической проницаемости на подстилающей морской поверхности в грозовом облаке как суспензии микрокапель воды с тонким поверхностным двойным электрическим слоем.
Впервые показано, что в зависимости от профиля возмущений АЭП воронка, сформированная в нижней части грозового облака, может опускаться к земной поверхности с последующим образованием торнадо или подниматься, «втягиваясь» обратно в облако.Также получено, что геомагнитное поле и сильные возмущения АЭП наряду с неоднородным распределением заряда стенок воронки торнадо обеспечивают существенное усиление первичной (вертикальной) завихренности, локализованное именно в стенках смерча, и ослабление вторичной (азимутальной). Вклад электрических механизмов может существенно превышать влияние термогидродинамических эффектов.
Кроме того, с использованием методов вейвлет-анализа показано, что в развитой стадии торнадо турбулентность потока в стенках воронки может оказывать влияние на ее завихренность, сравнимое с вкладом от растяжения вихревых линий.