Письмо ректору


Новости университета



17.03.2017

Российские ученые назвали причины возникновения торнадо и тропических циклонов

Несмотря на то, что большое число исследователей на протяжении десятилетий активно занимаются проблемой разрушительных атмосферных вихрей, к настоящему времени отсутствует достаточно убедительная теория, объясняющая причины возникновения, функционирования и естественного исчезновения таких течений и подтвержденная как экспериментально, так и адекватным математическим моделированием.

Отсутствует обоснованный ответ и на самый главный вопрос: откуда и в какой элемент течения идет внешнее вложение энергии, обеспечивающее продолжительное существование разрушительных атмосферных вихрей. Математическая теорема, на которую часто ссылаются некоторые исследователи о не исчезновении вихря в потоке справедлива лишь для идеальной жидкости и идеального газа. В реальных же течениях (например, для вращающейся воды в стакане или для вихревого следа за самолетом) закрученные движения жидкости или газа исчезают с течением времени, если нет внешнего вложения энергии. Причем они исчезают за обозримое время. Поэтому реальные разрушительные атмосферные вихри не могут существовать без постоянного внешнего вложения энергии. Заметим, что также отсутствует достаточно обоснованное объяснение даже того, откуда берется энергия на начальную закрутку потока.

Как следствие, в настоящее время не имеется реальных и воспроизводимых в натурных испытаниях рекомендаций по уничтожению природных восходящих закрученных потоков – торнадо и тропических циклонов – с разумными затратами энергии.

Российские ученые ряда технических вузов, в том числе МИФИ, провели ряд теоретических и экспериментальных исследований и предложили обоснованные ответы на вопросы «что является причиной возникновения закрутки в природных восходящих закрученных потоках и откуда берется энергия на продолжительное самоподдерживающееся движение таких потоков, приводящих к большим разрушениям и человеческим жертвам». Результаты работы, проведенной под руководством профессора УрГУПС С.П. Баутина, опубликованы в монографии «Разрушительные атмосферные вихри и вращение Земли вокруг своей оси». Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» в коллективе авторов представила доцент кафедры высшей и прикладной математики Снежинского физико-технического института – филиала НИЯУ МИФИ И.Ю. Крутова.

Учеными строго математически доказано, что только при учете вращения земли вокруг своей оси в исследуемых течениях возникает закрученное движение воздуха с соответствующей кинетической энергией. Представленные в монографии численные расчеты также подтверждают предложенную схему и согласуются с данными проведенных натурных наблюдений.

Было установлено, что необходимым условием для возникновения атмосферных вихрей является большая и ровная площадь, на которой внешним воздействием (в природе это – солнечная энергия) создается восходящий вертикальный поток. Вращение Земли закручивает придонную часть восходящего потока, и закрутка передается в вертикальную часть потока. Если внешние воздействия не разрушат такой поток в течение достаточно промежутка времени, то восходящий закрученный поток выходит на самоподдерживающий режим, для которого уже не нужна дополнительная тепловая энергия. Кинетическая энергия на вращательное движение воздуха в возникших в природе разрушительных атмосферных вихрях поступает только от вращения Земли вокруг своей оси.

«Полученные аналитические, численные и экспериментальные результаты дают хорошую основу для дальнейших исследований в газодинамический теории разрушительных атмосферных вихрей, в том числе для продолжения экспериментальных исследований на основании уже приобретенного опыта. Уверены, что подобные подходы позволят и нам, и другим исследователям дальше продвигаться в исследовании этого опасного природного явления», – отметила И.Ю. Крутова.

Фото с сайта dorinfo.ru


Количество показов: 342

Возврат к списку


Добавить комментарий