"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
21.08.2018 15:38 |
Исследование учёных МГУ поможет уточнить модели циркуляции атмосферы Земли Ученые из Института механики МГУ имени М.В. Ломоносова экспериментально выяснили, как случайные колебания скорости вращения, или шумы, влияют на количество вихрей в сферическом течении Куэтта. Оказалось, что между уровнем шума и режимом течения существует сложная нелинейная связь. Знания об этом явлении помогут строить более точные модели природных течений, в том числе циркуляции атмосферы Земли. Результаты работы опубликованы в журнале Chaos. Информацию об этом сообщает пресс-служба МГУ.
Сферическое течение Куэтта — это течение жидкости в сферическом слое, вызванное вращением его границ. В лабораторных условиях его изучают на установке из двух прозрачных сфер: внешняя, как правило, остается неподвижной, а внутренняя вращается с заданной скоростью. Такая модель позволяет описывать крупномасштабные движения атмосферы, океанов и мантии Земли, вызванные вращением планеты. Все эти природные процессы обычно являются турбулентными. Первым шагом на пути к турбулентности является потеря устойчивости стационарного течения, в результате чего в потоке жидкости или газа самопроизвольно возникают вихри. Что влияет на устойчивость и определяет дальнейший режим течения (например, количество вихрей в нем)? Ответив на этот вопрос, ученые смогут более точно предсказывать изменения климата на Земле.
Режим течения Куэтта определяется предысторией его развития, в том числе величиной ускорения, с которым изменяется скорость вращения внутренней сферы. Именно от величины ускорения зависит, образуется в течении три вихря или четыре. Но в природных процессах не существует ни постоянных скоростей вращения, ни постоянных ускорений, в них всегда присутствуют случайные отклонения. В новом эксперименте исследователи из Института механики МГУ решили проверить, как на режим течения влияют случайные колебания в скорости вращения, или шумы. Экспериментаторы специально усиливали шумы, чтобы увидеть, что произойдет с течением. Определять число вихрей в жидкости можно было как невооруженным глазом (для визуализации использовались частицы алюминиевой пыли), так и по измерениям скорости течения с помощью лазерного допплеровского анемометра.
Результаты эксперимента оказались сложнее, чем могли предположить исследователи. Между случайными помехами и режимом течения жидкости действительно есть зависимость, но она является нелинейной. Когда шумы, вносимые учеными, были невелики, в течении оставалось три вихря, как и при отсутствии дополнительного шума. При большом уровне шума влияние ускорения «забывалось», и в течении образовывалось четыре вихря. Но самым интересным оказалось влияние шумов средней амплитуды. В этом случае количество вихрей зависит как от величины ускорения, так и от величины шума, и эта зависимость нелинейная.
«Нам еще предстоит узнать, как именно шумы средней амплитуды воздействуют на течение,— говорит один из авторов работы, старший научный сотрудник Института механики Дмитрий Жиленко. — Это поможет оценить влияние шумов на процессы в природных объектах: в пульсарах, в атмосфере Земли и других планет. К примеру, случайные колебания в притоке солнечного тепла в атмосферу, как полагают некоторые исследователи, могут менять элементы атмосферной циркуляции: ячейки Гадлея, Ферреля и полярные. Такие ячейки представляют собой “кольца” с замкнутой циркуляцией воздуха, и от циркуляции атмосферы в них напрямую зависит климат на всей планете».
Работа выполнена совместно с учеными из Уральского федерального университета, Университета Хельсинки и Оксфордского университета. Зарубежные соавторы статьи принимали участие в обработке и обсуждении результатов эксперимента.
По информации https://scientificrussia.ru/news/issledovanie-uchyonyh-mgu-pomozhet-utochnit-modeli-tsirkulyatsii-atmosfery-zemli
|
21.08.2018 15:30 |
Антинейтрино могут помочь в обнаружении ядерных испытаний
Антинейтрино могут помочь в обнаружении ядерных испытаний Стремлению некоторых стран скрыть испытания ядерного оружия может помешать антинейтрино, - пишет . . . |
21.08.2018 15:04 |
Проект Giant Magellan Telescope: начаты работы по извлечению твердых пород
Строительство нового гигантского телескопа в чилийских Альпах перешло на новый этап. В рамках проекта Giant Magellan Telescope (GMT, Гигантский Магелланов телескоп) теперь . . . |
21.08.2018 14:57 |
Яркий огненный шар метеора вспыхнул в небе над американским штатом Алабама
В минувшую пятницу рано утром огненный метеор, вспышка которого в небе была в 40 раз ярче полной Луны, пронесся над американским штатом Алабама. Это событие . . . |
21.08.2018 14:53 |
Реликтовое излучение поможет обнаружить облака Оорта вокруг иных звезд
В течение нескольких десятилетий ученые предполагают существование на краю Солнечной системы, на расстоянии до 50000 астрономических единиц (1 а.е. равна расстоянию . . . |
21.08.2018 12:53 |
Светочувствительные бактерии превратили в интерактивный экран
Итальянские исследователи создали экран, изображение в котором формируется с помощью светочувствительных бактерий и проектора, который выводит на экран негатив . . . |
21.08.2018 12:47 |
Глобальное потепление на два градуса увеличит ущерб от речных наводнений в шесть раз
Рост глобальной средней температуры планеты на два градуса Цельсия увеличит прямой экономический ущерб от речных наводнений примерно в шесть раз. Количество . . . |
21.08.2018 12:26 |
Анализ сталагмитов указал на ускоренный переворот магнитного поля Земли
Геологи обнаружили, что сильные изменения полярности магнитного поля Земли могут происходить за очень короткий срок — всего полтора века достаточно для . . . |
21.08.2018 12:12 |
Астрономы нашли на Луне «гололед»
Астрономы обнаружили прямые свидетельства присутствия слоя водяного льда на поверхности в приполярных районах Луны, обнаженный лед находится в так называемых . . . |
21.08.2018 12:04 |
Свет первых звезд помог раскрыть тайны самых больших "звездных яслей"
Наблюдения за так называемым внегалактическим фоновым излучением помогли российским астрофизикам выяснить, как долго живут самые крупные "звездные ясли" в . . . |
21.08.2018 11:55 |
"Руки прочь!" Запад достал астрономов
Астрономические наблюдения на большей части Cеверного полушария крайне затруднены из-за плохого астроклимата, светового шума, радиопомех. В связи с этим даже . . . |
21.08.2018 11:46 |
Случай или сверхъестественные силы? Кто создал Вселенную
Наша Вселенная почти идеально приспособлена для того, чтобы в ней возник человек и другие разумные существа. Что за этим стоит — высшие силы или какие-то случайные . . . |
21.08.2018 11:33 |
NASA показало cеверное сияние из космоса
NASA опубликовало снимок северного сияния, сделанный из космоса. Природное явление запечатлел астронавт Александр Герст, находясь на борту Международной . . . |
21.08.2018 11:28 |
Зараженный океан: армия водяных вирусов угрожает планете
В капле морской воды содержится несколько миллионов микроорганизмов, большинство из которых даже трудно назвать живыми, но именно они могут влиять на изменение . . . |
21.08.2018 10:19 |
К 2025 году на робомобили будет приходиться 40 % новых легковых машин
Автомобили со средствами самоуправления к середине следующего десятилетия займут 40 % в общем объёме новых легковых транспортных средств, выпускаемых в . . . |
21.08.2018 10:15 |
Ни гелия, ни воздуха: вакуум поможет на треть увеличить ёмкость жёстких дисков
На недавней конференции 2018 IEEE TMRC Conference сообщество разработчиков технологий записи на магнитные носители и производителей жёстких дисков рассмотрело ряд идей, . . . |
20.08.2018 23:58 |
Ученые предупредили о климатической угрозе в Сибири
Ученые сообщили об угрозе образования термокарстовых озер в Сибири и на Аляске, сообщает Science Alert. Исследование обнаружило, что в Сибири все чаще появляются . . . |
20.08.2018 23:55 |
Климатологи выяснили, почему дожди и жара стали "бесконечными"
Дожди и эпизоды жары стали необычно длинными в последние годы из-за резких изменений в характере движения ветров над Америкой, Европой и Азией, связанных с . . . |
20.08.2018 23:49 |
Геологи назвали новую причину коллапса империи майя
Города-государства индейцев-майя могли исчезнуть не только из-за длительных засух, но и из-за массовой вырубки лесов и деградации почв, заявляют геологи в статье, . . . |
20.08.2018 23:25 |
Ученые выяснили, когда возник предок всех живых существ на Земле
Так называемый "Лука", общий предок всех существующих сегодня организмов, появился на Земле примерно 4,5 миллиарда лет назад, еще до так называемой "поздней тяжелой . . . |