Как вращение Земли влияет на вихри в природе?

Октябрь 17th, 2013 Что общего между колечками дыма, торнадо и Большим Красным Пятном на Юпитере? Все три явления представляют собой примеры вихрей, областей с текучей природой (жидкостью, газом или плазмой), которые вращаются вокруг воображаемой прямой или изогнутой оси. Понимание того, как функционируют геофизические (природные)вихри, может оказать огромное влияние на такие сферы жизни, как прогнозирование изменения погоды и контроль за загрязнением окружающей среды. В новой работе, опубликованной в журнале Physics of Fluids, исследователи Джунхо Парк (Junho Park) и Пол Биллант (Paul Billant) из Гидродинамической лаборатории Национального Исследовательского Центра (Франция) описывают процесс изучения радиационной нестабильности одного из геофизических вихрей, которая связана с плотностным расслоением и обратным вращением. Радиационная нестабильность - это явление, которое может привести к изменению поведения вихря и его деформации. Термин "радиационный" относится к тому обстоятельству, что нестабильность вихря вызвана радиационным воздействием внешних волн. "Такие волны возникают в тот момент, когда возникает плотностное расслоение - изменение плотности по всему вихревому столбу воздуха, - говорит Пак. - В своем исследовании мы попытались понять, как обратное вращение - в данном случае, вращение Земли - воздействует на данное явление". Парк уточнил, что примерами плотностного расслоения в природе служат уменьшение плотности воздуха при наборе высоты или увеличение плотности воды, на которую влияет изменение температуры и солености при приближении к океанскому дну. "Таким образом, в нашей математической модели волны в определенной степени напоминают волны на поверхности океана, - говорит Пак. - Помимо этого, воздействие обратного вращения в нашей модели является аналогом действия силы инерции Кориолиса, возникающей при вращении Земли. При изучении нашей модели мы выяснили, что значительное обратное вращение может подавить радиационную нестабильность вихря - явления, которое общеизвестно в научных кругах, но которое никогда не подвергалось тщательному изучению, - говорит Пак. - На данный момент мы разработали эффективную математическую модель, описывающую данный феномен. Важность нашего исследования в том, что оно позволит лучше изучить поведение геофизических вихрей, ураганов и океанических течений". Пак заявляет, что в будущем команда исследователей планирует изучать нестабильность вихрей невертикальной формы. "Существуют, к примеру, средиземноморские морские вихри в форме лепешек, которые также являются достойным объектом изучения, поскольку влияют на состав воды и состояние экосистемы", - говорит Пак. По материалам пресс-релиза Американского физического института. Иван Штепа nauka21vek.ru Твитнуть Читать @nauka_21_vek Наука 21 век 2013.10.17 18:01