Тропические циклоны: буря рождается в капле воды
|
Группа американских и российских математиков, исследующая механизм рождения тропических циклонов, считает, что главной причиной их «раскрутки» до огромных скоростей являются капельки воды, висящие прямо над океаном и уменьшающие трение воздуха о воду.
Построенные математиками Александром Шориным (Alexandre Chorin) и Григорием Баренблаттом (Grigory I. Barenblatt) из Калифорнийского университета в Беркли вместе с В. М. Простокишиным (V. M. Prostokishin) из Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова модели показывают, что без водяной «смазки» тропические циклоны, разгоняющиеся до скоростей свыше 300 километров в час, не смогли бы раскрутиться больше, чем до 40 километров в час. Восьмикратная разница в максимальной скорости воздуха в циклоне объясняется влиянием турбулентности, существенно (примерно на три порядка) усиливающей трение воздушных масс о поверхность воды, сообщается в пресс-релизе Калифорнийского университета. Водяная «смазка» значительно снижает турбулентность, что позволяет ветру разогнаться до огромных скоростей.
К сожалению, на ранних стадиях развития циклонов обойтись без «дисперсионной смазки» не получается. По мере развития циклона, с гребешков волн срывается все больше пены и капель воды диаметром свыше 20 микрон, уменьшающих трение и позволяющих ветру набирать скорость, благодаря чему волнение усиливается еще больше, и процесс в прямом смысле слова раскручивается по нарастающей.
По мнению исследователей, работа которых опубликована в Early Online Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences, водяная смазка — это одновременно и сильная сторона циклона и его Ахиллесова пята. Обнаружив «эмбрион» будущего циклона где-нибудь в океане и направив туда несколько самолетов с безопасным для морской фауны нефтеподобным веществом на борту, метеорологи могли бы гасить эти опасные природные явления прямо в зародыше, избавляя жителей тропиков и субтропиков от ежегодных игр со смертью.
Источник: G. I. Barenblatt, A. J. Chorin, V. M. Prostokishin. A note concerning the Lighthill «sandwich model» of tropical cyclones (текст полностью) // PNAS. Published online on July 27, 2005. 10.1073/pnas.0505209102.
