» » Равновесие природы и взаимодействие сил. Почему дует ветер?

Равновесие природы и взаимодействие сил. Почему дует ветер?

02.03.2013 (Сергей Сергеев) в Восприятие реальности, 3 563 просмотра Ссылки. Распечатать

Почему дует ветер?Более трёхсот лет назад Эдмунд Галлей (английский Королевский астроном), известный главным образом благодаря открытой им комете, предложил объяснять возникновение ветра действием архимедовой силы при перепаде температуры: тёплый и лёгкий воздух поднимается, тяжёлый и холодный – опускается.

Международная группа исследователей, в которую вошли сотрудники Петербургского института ядерной физики, предложила принципиально новый физический механизм образования ветра в земной атмосфере.

Потоки газов возникают при перепадах (градиентах) давления. Давление воздуха уменьшается с высотой, образуя вертикальный градиент давления, однако он не создаёт ветра. Работу, производимую при движении воздуха этим градиентом давления, в точности компенсирует противоположная по знаку работа силы тяжести, и воздух находится в равновесном состоянии.

Влажный воздух, поднимаясь, охлаждается, и водяной пар конденсируется. Поэтому давление водяного пара с высотой падает быстрее, чем этого требует условие равновесия. При этом работа, совершаемая градиентом давления над влажным воздухом при его подъёме, в несколько раз превышает работу силы тяжести, действующей на водяной пар. Именно эта разница и создаёт ветер в земной атмосфере. Неравновесное вертикальное распределение водяного пара можно сравнить со сжатой пружиной, которая распрямляется при подъёме влажного воздуха, приводя его в движение. Поэтому конденсационная мощность, связанная с вертикальным подъёмом воздуха, в соответствии с законом сохранения энергии переводится в мощность горизонтальных ветров.

Ветер, дующий с океана, приносит влагу на сушу. Эта влага конденсируется в зонах пониженного давления, затягивая воздух из прилегающих областей.

Мощность атмосферной циркуляции определяется локальной скоростью конденсации и, следовательно, осадками. Количественная оценка мощности глобальной циркуляции воздуха, полученная на основе новой теории, прекрасно совпала с накопленными данными наблюдений (о мощности ветровой циркуляции можно независимо судить по наблюдаемым горизонтальным градиентам давления и скоростям ветра).

В области конденсации возникает зона пониженного давления, затягивающая воздух из прилегающих областей. На суше такие устойчивые зоны пониженного давления создаются обширными лесами: влага сохраняется в лесной почве, испаряется с поверхности почвы и листьев и конденсируется над пологом леса. При этом возникает ветер, приносящий влагу с океана.

Важнейшее следствие нового механизма формирования ветра – переосмысление роли лесов в переносе влаги с океана на сушу. Этот перенос компенсирует речной сток воды обратно в океан. Уничтожение лесов приводит к обезвоживанию и опустыниванию суши и представляет собой гораздо большую угрозу для климата, чем предполагает современная климатология.

Новая теория вызвала бурную дискуссию в научном сообществе. Статья, отправленная в журнал "Atmospheric Chemistry and Physics" ("Атмосферная химия и физика"), находилась на рецензировании более двух с половиной лет. В итоге редакционная коллегия журнала приняла к печати статью, снабдив её комментарием редактора. В нём подчёркивается, что публикацию "совершенно нового взгляда на движущую силу атмосферной динамики" следует рассматривать как "призыв к дальнейшему развитию" представленных авторами положений.

Автор публикации: Анастасия Макарьева, кандидат физико-математических наук. ("Наука и жизнь")

4.3
Отзывы: 4
Похожие публикации по теме:
Земля и ее атмосфера: формирование поверхности Выдержки из статьи о происхождении земной атмосферы, опубликованной в "Scientific American" (октябрь, 1952 г.). Автор этого научного труда Гарольд Юри (Harold С. Urey) получил Нобелевскую премию в…
Как достичь нового мира: практическое руководство. Футурошок - революция в сердце Футурошок "Вы просыпаетесь утром и обнаруживаете, что мир, который долгие годы воспринимался как фон вашей жизни, переменился. Все, к чему вы привыкли, становится совсем иным. Причем в рекордные…
13 фактов, не имеющих научного объяснения Дальний космос – галактики «разбегаются» быстрее, чем это предусмотрено теорией. Фото NASA • 1. Эффект плацебо • 2. Проблема горизонта • 3. Ультра-энергетические космические лучи • 4. Феномен…
Научное исследование мира. Открытый урок - 66 Научное исследование мира внутри человека. Открытый, ежедневный урок Найти покой в движении Вопрос: Что даст нам равновесие с природой? Когда все силы сбалансированы, мы пребываем в состоянии покоя.…
Глобальный мир. Уроки о новой жизни человечества - 5. Часть 1 Часть 1. Исследуя Вселенную, мы обнаруживаем, что все ее системы зависят друг от друга. Планеты вращаются вокруг Солнца, а их спутники совершают обороты вокруг своих планет. Чем больше мы изучаем эту…
Психология развития интегрального сообщества - 13 Интегральное воспитание В интегральном воспитании нуждаются все Ситуация в мире стремительно меняется и возникла необходимость создания интегральной методики воспитания взрослых людей. Я получаю…
Уважаемый гость, вы зашли на сайт как незарегистрированный посетитель. Чтобы пользоваться всеми возможностями: вносить понравившиеся публикации в свое избранное, узнавать об обновлениях, – рекомендуем зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим именем.
Добавить комментарий на сайт
Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.