Падение снежинок не зависит от числа Рейнольдса
Американские физики измерили скорость и ускорение полумиллиона падающих снежинок во время метели в Юте и обобщили их динамическое поведение. Оказалось, что среднее значение и среднеквадратичное отклонение ускорения зависят от числа Стокса, а обобщенное распределение не зависит от числа Рейнольдса. Работа, призванная помочь метеорологам точнее предсказывать прогноз погоды, опубликована в журнале Physics of Fluids. Падение снежинок — сложный процесс, в котором важно учитывать как кристаллизацию капель воды, так и турбулентные потоки воздуха. Про то, почему снежинки чаще всего именно плоские, можно прочитать в нашем материале «Снежная экзотика». С точки зрения динамики снежинки в первом приближении находятся в состоянии падения с постоянной скоростью (примерно 0,9 километра в час) — когда гравитация уравновешивается сопротивлением воздуха. Многие прогнозы погоды оценивают именно эту равновесную скорость. Но это рассмотрение не учитывает турбулентных потоков, которые то и дело отклоняют снежинки от равновесного состояния и могут приводить к значительному замедлению осадков. Для рассмотрения турбулентности можно ограничиться двумя параметрами — числом Рейнольдса (отношение инерционных сил к силам вязкого течения) и числом Стокса (отношение кинетической энергии частиц к энергии их взаимодействия с системой).
Группа физиков под руководством Тимоти Гарретта (Timothy J. Garrett) из Университета Юты измерила распределение ускорения падения снежинок различной формы и массы с октября 2020 по апрель 2021 года. Для съемки движения 533 тысяч снежинок они использовали дифференциальный оптический дисдрометр. При этом за время эксперимента были получены широкие интервалы как в числах Рейнольдса (от 400 до 67000), так и в числах Стокса (от 0,01 до 12). Ученые заметили, что распределение скорости осаждения снежинок относительно равновесной скорости выглядит несимметрично — значит, влияние турбулентности в среднем отлично от нуля. А распределение ускорения относительно среднеквадратичного отклонения ускорения подчиняется распределению Лапласа (двойное экспоненциальное) с показателем 3/2. Максимальное значение распределения вертикального ускорения при различных числах Рейнольдса поменялось всего на два процента, но среднеквадратичное отклонение зависит от числа Рейнольдса в степени 0,64 и от числа Стокса в степени 0,98.
Максимальное измеренное ускорение снежинки равно 142 метрам на секунду в квадрате или 14 ускорений свободного падения, при этом плотность данной снежинки была 12,7 килограмм на кубометр (что примерно в 79 раз меньше, чем у воды). Физики наблюдали, что такие снежинки попадали в локальные вихри, разгонялись, а после этого вылетали с повышенным ускорением. Обобщенное отношение квадрата среднеквадратичного отклонения ускорения к диссипативному ускорению по формуле Гейзенберга — Яглома показывает два режима зависимости от числа Рейнольдса: при числе Стокса меньше единицы, то есть когда кинетическая энергия меньше, чем взаимодействие с воздухом, частицы в основном качаются, а при числе Стокса больше единицы — частицы случайно бродят, и данное отношение падает с ростом числа Рейнольдса по обратнокоренному закону. Таким образом, физики обобщили распределение скоростей снежинок через экспоненциальный закон с показателем 3/2 с зависимостью от числа Стокса и более того, средняя по ансамблю равновесная скорость снежинки, которая зависит только от массы и формы частицы, подчиняется той же статистике. Стоит заметить, что группа зарегистрировала патент на модифицированный дисдрометр и, вероятно, таким образом доказывает его применимость в полевых условиях для метеорологических измерений.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Астрономы обнаружили очередной экзо-Сатурн

Вблизи Вашингтонского аэропорта видели НЛО

Восковая фигура ведьмы начала двигаться

Вселенная окрашена в невидимые для вас цвета

Вы можете развить в себе шестое чувство

Даже камни могут обладать сознанием

Жнецы смерти, эпидемия чумы и НЛО

Загадочная металлическая сфера из Колумбии

Кристаллы оливина в ранней Солнечной системе

Лох-Несское чудовище питается лососем

Материнский корабль замечен над Гватемалой

Миром правят инфернальные сущности

Непобедимый истребитель-невидимка ВВС США

НЛО был замечен над Калифорнией

НЛО, похищающий человека в Берлине

Новый истребитель ВВС США будет непобедим

Обнаружен дальний родственник Плутона

Обнаружена самая древняя галактика

Обнаружены загадочные послания инопланетян

Обнаружены ныне живущие потомки Леонардо да Винчи

Одержимая кукла Аннабель никуда не пропадала

Поиски Лох-Несского чудовища продолжаются

Породы на Луне обладают высокой намагниченностью

Признаки разумной жизни на Уране

Проект 'Контакт в пустыне' приближает нас к ответам

Светящийся шар замечен над Огайо

Святой Христофор с собачьей головой

Тайны, стоящие за загадочным крахом цивилизации майя

Треть американцев используют астрологию и Таро

Ученые обратили внимание на загадочную сферу

Ави Леб подчеркивает важность исследований НЛО

Американские военные исследовали аномальный артефакт

Ангелы - представители высокоразвитой цивилизации

Власти исследуют странный шар, упавший с неба

Высокотехнологичный каменный век

Древние инопланетные технологии из Сибири

Загадочная сфера Буга, найденная в Колумбии

Загадочный объект посылает сигналы на Землю

Захи Хавасс не хочет раскрывать тайны Древнего Египта

Земля может быть выброшена с орбиты пролетающей звездой

Инопланетяне вызвали эпидемию чумы в Европе

Инопланетяне здесь, по крайней мере, в Калифорнии

Ключевые аспекты проблемы НЛО

Компаньон Бетельгейзе оказался протозвездой

Люди, предсказавшие вторжение инопланетян

Миф о Яда-камне и зеленом камне Хаттусы

Не жертвоприношения, а культ предков майя

Недосыпание пробуждает темные стороны личности

Пилоты ВВС слишком напуганы, чтобы высказываться о НЛО

Пилоты истребителей боялись огласки НЛО

Рука Божья появляется на УЗИ

Таинственный объект, освещающий ночное небо

Таинственный шар упал с неба в Колумбии

Тайна горы Шаста в Калифорнии

Тайна подводного города у берегов Кубы

Теория заговора Дэвида Кросби о НЛО

Треугольный НЛО из 'Повести временных лет'

Три темных астероида, летящих к Земле

Шокирующий заговор ЦРУ в попытке очернить коммунизм

Экзопланета с загадочной эллиптической термосферой

Девятая планета действительно существует

Девять жизней и шесть лап

Женщина вышла замуж за тряпичную куклу

Загадочная смерть исследователя антигравитации

Загадочная сфера, обнаруженная в Колумбии

Инъекции инсулина привели к ужасным наростам

Китай вооружит свою космическую станцию Тяньгун

Колдовство процветает, потому что политики этого хотят

Медсестра пережила околосмертный опыт и встретила Бога

Мужчина умер после близкого столкновения с НЛО

Патагонская раса великанов

Перуанские инопланетные мумии на 100% реальны

Планка для утверждений о внеземной жизни стала выше

Расщепление Луны произошло при жизни пророка Мухаммеда

Реальны ли НЛО и инопланетяне

Следы гигантов, обнаруженные США

Странное гуманоидное существо застреленное геологом

Таинственный металлический шар, упавший с неба

Удивительная колумбийская сфера вызывает споры

Умирающее Солнце оживит Европу

Белая голубка Николы Тесла

Большое землетрясение опустошит Калифорнию к 2032 году

Бывший офицер-ракетчик рассказал об НЛО

Военный гиперболоид поджарил попкорн

Вымершая раса шестипалых гигантов

Глюки в Матрице. Исчезнувшая чайхана в Иране

Загадка появления пяти пар сыновей-близнецов

Загадочный гигантский столб света над Аризоной

Загадочный металлический шар озадачивает ученых

Инопланетные мумии на 100% реальны

Инопланетян сняли внутри НЛО

Искривление пространства-времени убрали из ОТО

Исчезнувшие египетские пирамиды на озере Карун

Конференция 'Архивы невозможного' в Хьюстоне

Может ли сфера из Колумбии оказаться мистификацией

Пилоты Королевских ВВС имели близкие контакты с НЛО

Появление планет-гигантов подобных Девятой планете

Устройство способно прочитать текст на расстоянии 1 км

Уфолог выпускает сериал о похищении в Паскагуле

Ученые озадачены странной сферой из Колумбии

Как найти идеальную радиостанцию для любого настроения

Астронавт Тим Пик верит в существование инопланетян

Восстание нейросетей все ближе

Гунунг-Паданг - не просто холм

Дорога Бимини - подводная дорога в Атлантиду

Древний аэропорт цивилизации Майя

Загадочная форма энергии в египетских пирамидах

Загадочные Моаи и их связь с древними цивилизациями

Загадочный астронавт из Паленке

Зловещее послание человечеству

ИИ изменил труд программистов, и не в лучшую сторону

Наша Вселенная находится внутри черной дыры

Нашли девять экзопланет с обитаемыми лунами

Паранормальная активность в Аляскинском треугольнике

Приблизились к разгадке тайны необратимости времени

Разговоры об НЛО разгорелись из-за загадочной сферы

Тайна Кожаного человека может быть раскрыта

Технология чтения мыслей подозреваемых против их воли

Уфолог выносит вердикт по поводу инопланетной сферы

Ученые распространили слухи о неопознанном летающем объекте

Человек, который записал лучшие в истории кадры с НЛО

Астроном раскрыл тайну огромной огненной птицы

Возможное объяснение магнитных аномалий на Луне

Женщина каждый день видит призраков

Загадочная металлическая сфера вызывает споры

Загадочная сфера вызвала глобальные дебаты

Круги на полях появились недалеко от Стоунхенджа

Месть фей за уничтоженное священное дерево

Металлическая сфера вызывает разговоры об НЛО

Найдена новая точка притяжения инопланетян

Необычная металлическая сфера обнаружена в Колумбии

НЛО или художественный проект

Произошло ли крушение НЛО в Колумбии

Рядом с Солнцем заметили ангела

Считается, что Стоунхендж был построен 4600 лет назад

Таинственная база НЛО, обнаруженная ЦРУ

Таинственная сфера вызвала глобальные спекуляции

Тайны крепостных стен Саксаюмана

Удивительная сфера, найденная в Буге

Ученые обнаружили загадочную сферу

Художественный проект или НЛО

Почему услуга сопровождения при транзите в Doha Transit Airport может быть полезна пассажирам

Ветры черных дыр могут раскрыть тайну космических лучей

Вызов стандартным представлениям о темной материи

Выявлена новая динамика формирования экзопланет

Готов ли мир к катастрофической солнечной буре

Загадочные встречи военных кораблей с НЛО

ИИ трансформирует азартные игры

Как Леонардо да Винчи создал спутниковую карту

Когда и зачем инопланетяне прибудут на Землю

НЛО пролетел мимо круизного лайнера

Новая миссия раскроет тайны Титана

Обнаружен дальний родственник Плутона

Образование экзопланет в двойных звездных системах

Огни Феникса - одно из самых известных наблюдений НЛО

Первый чемпионат по боям человекоподобных роботов

Планетолог интересуется реальными исследованиями Марса

Рецензия уфолога на книгу Джона Килинга 'Приземлился'

Системы ИИ уже слишком похожи на человека

Странная двойная звездная система имеет огромную планету

Таинственная атмосфера Титана похожа на гироскоп

Ученые рассказали о ранней эволюции скалистых планет

Вера в НЛО наиболее сильна среди молодежи и неучей

Военная операция, навсегда изменившая историю НЛО

Впервые измерена структура жидкого углерода

Гамма-всплеск, вызванный столкновением молний

Двигательная установка для посещения астероидов

Движение углерода формирует континенты и алмазы

Диск распадается на дюжину шаров

Зеленый летательный аппарат над Пертом

Зонд инопланетян сняли над Францией

Идеальная сфера подает странные сигналы

Изнашиваются ли фотоны

Инопланетное существо заглядывает в окна

Компания Valve выпустит свой первый мозговой чип

Линзы, наделяющие человека инфракрасным зрением

Лицо инопланетянина на горе напротив Гранд-Титонс

Могут ли черные дыры расти внутри звезд

НЛО пролетел мимо круизного лайнера

Новое открытие отменяет Девятую планету

Номерная станция передала два странных сообщения

Обнаружение экзолун методами орбитальной механики

Пентагон занимается дезинформацией об НЛО

Первый шаг к наблюдению цветных черных дыр

Планеты TRAPPIST-1 сохранили атмосферу и воду

Ранее Юпитер был в два раза больше, чем сейчас

Наверх
Яндекс.Метрика