Generation of convective motion and dust vortices in unstably stratified atmosphere

Onishchenko, O.G.; Pokhotelov, O.A.; Astafieva, N.M.

Авторы: Onishchenko O.G., Pokhotelov O.A., Astafieva N.M.
Сборник: Modern problems of sounding of Earth from space
Серия: 14
Том: 2
Год издания: 2017
Место издания: Domir, Moscow Moscow
Первая страница: 230
Последняя страница: 239
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-2-230-239
Аннотация: Поступление пыли в атмосферу определяется многочисленными явлениями, среди которых самыми мощными являются песчаные (пылевые) бури синоптического масштаба. Согласно современным представлениям пылевые вихри могут служить зародышами пылевых бурь. Вихри со спиралевидным восходящим потоком переносят пыль на большие высоты. Подхваченная ветром пыль переносится на большие расстояния, оказывая существенное влияние на глобальный и региональный климат. Влияние пыли и аэрозолей на изменение климата в прошлом, настоящем и будущем является одним из слабо изученных процессов. Пыль, поднимаемая сезонными пылевыми бурями Сахары, может существенно блокировать солнечное излучение, охлаждая океан. Влияние пыли может быть более существенным, чем влияние Эль-Ниньо, на генерацию тайфунов. Недостаточно изучен также процесс генерации пылевых вихрей. В работе в приближении идеальной гидродинамики развивается новая нелинейная модель генерации конвективных движений и пылевых вихрей в неустойчиво стратифицированной атмосфере. Используя нелинейные уравнения для внутренних гравитационных волн, исследуется в аксиально-симметричном приближении модель генерации конвективных ячеек — плюмов. Показано, что в конвективно неустойчивой атмосфере с крупномасштабной затравочной завихренностью, из плюмов чрезвычайно быстро генерируются мелкомасштабные интенсивные вертикальные вихри. Исследована структура радиальной, вертикальной и тороидальной компонент скорости в таких вихрях. Пониженное давление в вихрях с интенсивным тороидальным движением ответственно за «засасывание» пыли с поверхности Земли во внутреннюю область вихря. Исследована структура вертикальной завихренности и тороидальной скорости во внутренней и внешней областях вихря. Аннотация:Inflow of dust in the atmosphere is determined by the numerous phenomena among which the most strong are sandy (dust) storms of synoptic scale. According to modern representations dust vortices can serve as seeds of dust storms. Whirlwinds with the helix-like ascending flow can transfer dust to great altitudes. The dust which is picked up by wind is transferred to long distances, having significant impact on global and regional climate. Influence of dust and aerosols on climate change in past, present and future is one of poorly studied processes. Dust which is pushed up by seasonal dust storms of the Sahara can substantially block sunlight, cooling the ocean. Influence of dust can be even more essential, than El Nino's influence, on generation of typhoons. Also process of generation of dust vortices is poorly analysed. In the present study in the framework of ideal hydrodynamics the new nonlinear model of generation of convective motions and dust vortices in unstably stratified atmosphere is developed. Using the nonlinear equations for internal gravity waves, the axially-symmetric model of generation of convective cells (plumes) is proposed. It is shown that in convectively unstable atmosphere possessing an external large-scale vorticity, from plumes small-scale intensive vertical whirlwinds are extremely rapidly generated. The structure of radial, vertical and toroidal velocity components in such whirlwinds is studied. It is found that the lowered pressure in whirlwinds with strong toroidal motion is responsible for "suction" of dust from the Earth's surface to the internal area of a whirlwind. The structure of a vertical vorticity and toroidal speed in internal and external regions of a whirlwind is analysed.
Добавил в систему: Похотелов Олег Александрович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных

Generation of convective motion and dust vortices in unstably stratified atmosphereстатья Перевод Исследовательская статья

Прикрепленные файлы