Ураганы и тайфуны

ПОГОДА ПРОГНОЗ
ПОГОДЫ		 КАРТЫ
ПОГОДЫ		 АЭРОПОРТЫ ОБЛАКА ПТИЦЫ Библио-
тека		 Полезные
ссылки		 FAQ о погоде ФОТО Метео-
клуб
Главная Карта сайта     КАРТЫ ПОГОДЫ для профессионалов ИНФОРМЕРЫ ПОГОДЫ ПУБЛИЦИСТИКА
Добавить в Избранное Написать нам Автор сайта Лирика
Долгосрочный прогноз Термограф Метеограммы (графики погоды)  

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Ураганы и тайфуны

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 1 [ ded ] 		Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Климат / Ураганы и тайфуны
<< 1 ... 27 . 28 . 29 . 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 ... 67 . 68 . >>
Автор Сообщение
TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 27 Мар 2012 12:52 - Поправил: TornadoF5


kostian
Вращение тропических циклонов и вообще всех циклонов на Земле инициируется и поддерживается силой Кориолиса.

Вот и я пытаюсь ему это доказать, но не получается... Причём здесь какие-то вихри Тейлора, Бернара и другие. Просто прежде чем начинать спор, нужно хотя бы основы метеорологии почитать. А то, что закруживание облаков происходит из-за торнадо, это полная чушь...
Извиняюсь, если мой ответ показался грубым.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 27 Мар 2012 13:02


Хрчу отметить, что уже больше недели не наблюдается ни одного ТЦ, хотя в южном полушарии их сезон ещё не окончен. Что-то атмосфера в тропиках затихла.

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 27 Мар 2012 15:39


kostian,TornadoF5
Почитал и Хромова, и Матвеева и другие источники, которых море в интернете.

Какая всё же сила Кориолиса всесильна! Она и закручивает вихри, создаёт глаз тайфуна, преобразует в кинетическую энергию тепло, выделившееся при конденсации воды, отбирает у тайфуна массу в виде вихревых хвостов. Да мало ли что ещё она может!

Оселком рассуждений является ответ на следующий вопрос. Тайфуны и торнадо являются упорядоченными структурами или в них властвует хаос? Безвариантно, что и тайфуны, и торнадо являются вихревыми образованиями. Думаю и для Вас этот ответ очевиден. Назовите экспериментально определённые в физике вихревые образования. Вихри в идеальной жидкости, описанные Гельмгольцем, это идеализированные вихри, не имеющие никакого отношения к реальной действительности. Турбулентность, описанная в книге Монина Яглома "Статистическая гидродинамика" или в книге Хинце "Турбулентность" также не имеет никакого отношения ни к ураганам, ни к торнадо.

Если Вы признаете, что и торнадо, и тайфун упорядоченные вихревые структуры, то надо рассматривать вихри, в которых отсутствует хаос. А этими структурами являются только и только вихри Тейлора и вихри Бенара (кстати, Бенара, а не Бернара). Эти вихри открыты почти что столетие назад. И почему-то никто не заинтересовался их внутренним строением, действующими в них силами, которые и позволяют им существовать в качестве стабильных образований. Даже в работе (Sirovich L., Ball K. L., Keefe L. R. Plane waves and structures in turbulent channel flow. Phys Fluids A2 (12), December 1990, 2217-2226), в которой была экспериментально определена структура вихрей Тейлора, и то эта структура не была сопоставлена с вихрями, а был введён термин вихревые волны, перекликающийся с термином вихревые волны Россби.

Если Вы признаёте тайфуны и торнадо вихревыми образованиями, то пожалуйста опишите их внутреннюю структуру, сопоставьте с примерами, существующими в технике. Природа же предпочитает в своих построениях обходиться минимумом средств. И любое своё удачное изобретение она не устаёт тиражировать для разных областей приложений.

Я уже приводил пример из книги Матвеева, в которой выделение тепла при конденсации воды должно было заставить атмосферу тайфуна закипеть. Опишите пожалуйста механизм, который позволяет тепловую энергию, выделившуюся при конденсации воды, преобразовать в кинетическую энергию. Нет у Вас этого механизма. Одни только голые утверждения, что тайфун подпитывается энергией, выделившейся при конденсации воды.

Согласно Вашим утверждениям тайфун, минуя младенческий возраст, сражу же становится взрослым мужичком, имеющим уже и глаз тайфуна, и его стену. Если Вы утверждаете, что сила Кориолиса порождает тайфун, то будьте так добры и детально опишите каким образом сила Кориолиса формирует хотя бы глаз тайфуна. А то мне объяснения в книге Матвеева что-то ничего не прояснили.

Облачность может породить только торнадо, чему есть примеры и на суше, и на море. А при благоприятных условиях торнадо может вырасти до тайфуна, чему и посвящён мой пост. Предлагайте свой детальный (а не что-то такое этакое) механизм формирования тайфуна от младенческого возраста до зрелого тайфуна. Тогда можно поспорить по деталям. Вы же рассуждаете по принципу: такого быть не может, потому что быть не должно. Давайте говорить конструктивно, а не бросаться общими фразами.

Пожалуйста, не ссылайтесь на азы метеорологии (читал я их и они меня ни в чём не убедили). Давайте разговаривать по существу. С тем же торнадо. Докажите мне с фактами в руках, что внутренний поток торнадо двигается вниз, а наружный вверх. А т.к. площадь сечения внутреннего потока торнадо меньше площади его внешнего кольца, то и скорость внутреннего потока должна быть существенно больше скорости внешнего потока. Срывает крыши домов, поднимает автомобили и скручивает фермы железнодорожных мостов внутренний поток торнадо, а никак не внешний. Докажите обратное.
Василий Букреев

pioggia
Участник

Москва, Одинцово 		# Дата: 27 Мар 2012 16:05 - Поправил: pioggia


bvs1940
Вторично загнал дважды один и тот же текст. Почему так получается не понимаю. Как убрать один из них? Через правку?
Да, через правку. Просто замените весь текст сообщения на точку.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 27 Мар 2012 16:06


bvs1940
Если Вы признаёте тайфуны и торнадо вихревыми образованиями, то пожалуйста опишите их внутреннюю структуру

По этому поводу существует масса схем и картинок в интернете на английском языке, которые являются общепринятыми.

Согласно Вашим утверждениям тайфун, минуя младенческий возраст, сражу же становится взрослым мужичком, имеющим уже и глаз тайфуна, и его стену.
Я такого не говорил, естественно, что глаз и стена глаза формируются постепенно, по мере интенсификации (углубления) самого ТЦ.

опишите каким образом сила Кориолиса формирует хотя бы глаз тайфуна
Сила Кориолиса не формирует глаз урагана, за это ответственны нисходящие потоки воздуха в его центре. А как известно, при нисходящих движениях, воздух нагревается (примерно на 1 *С/100м) и водяной пар, находящийся в нём удаляется от состояния насыщения - в результате мы имеем практически ясное небо. Кстати, самые высокие температуры воздуха наблюдаются именно в глазе (наиболее тёплый «глаз бури» наблюдался у тайфуна «Нора» 1973 г. на западе Тихого океана. Температура на высоте 700 гПа составляла 30 °С - мировой рекорд).

торнадо может вырасти до тайфуна
Такое утверждение вобще ни в какие рамки не входит...

Срывает крыши домов, поднимает автомобили и скручивает фермы железнодорожных мостов внутренний поток торнадо, а никак не внешний. Докажите обратное.
Опять повторюсь по этому поводу: посмотрите видео настоящих сухопутных торнадо, и вы поймёте, что неправы.

ded
Участник

наро-фоМИНСК 		# Дата: 27 Мар 2012 17:12


TornadoF5 опишите их внутреннюю структуру

По этому поводу существует масса схем и картинок в интернете на английском языке, которые являются общепринятыми.

Это точно, навскидку http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclone

Все подробно описано, и картинки всякие


Конкретно про глаз http://en.wikipedia.org/wiki/Eye_(cyclone)

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 28 Мар 2012 06:20


TornadoF5
Для начала сравните две картинки.


Даже для меня тупого очевидно, что камень, раскрученный на верёвке, центробежной силой вылетит по касательной в направлении вращения. В реальной картинке тайфуна вихревые хвосты вылетают в направлении вращения. Что же описывает первая картинка могут понять только гении метеорологии. Лично мне она непонятна.

Как метеорологам Вам должно быть известно, что в грозовых тучах формируются конвективные ячейки. При этом температура в нижней части тучи значительно выше температуры в её верхней части. А в этом случае могут сформироваться только и только ячейки Бенара. А в ячейках Бенара среда поднимается по центру, а опускается по периферии. Торнадо же возникает из грозовых туч. Т.е. грозовые ячейки разрастаются до торнадо. Мы видим хобот торнадо (который всё, в том числе и пыль поднимает кверху), периферийная же его часть прозрачна. И если бы хобот торнадо стремился бы вниз, то предметы вдавливались бы в землю, а не вздымались вверх.

Нисходящие потоки в глазе торнадо это изобретение 19 века. И оно отнюдь не общепринято. Например Матвеевы в своей книге с ним полемизируют (Л.Т. Матвеев, Ю.Л. Матвеев Облака и вихри основа колебаний погоды и климата). Они напротив утверждают, что в глазе движение направлено не вниз, а вверх. Кто прав?

ded
Нарисовать можно всякие картинки: бумага всё терпит. Но каким образом может сохраниться, скажем так, закон сохранения количества массы поднимающейся вверх (согласно этой картинке) и опускающейся вниз. Предлагаемой же логике соответствует не тайфун, а торнадо, в котором среда поднимается по центру, а опускается по периферии. А в торнадо глаз отсутствует. Посмотрю ссылки. Потом разговор можно продолжить. А общепринятое отнюдь не означает верное. Точка зрения Аристотеля была общепринятой 2000 лет. Т.ч. говорить надо по существу, а не ссылаться на общепринятость.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 28 Мар 2012 11:26


bvs1940
Что же описывает первая картинка могут понять только гении метеорологии. Лично мне она непонятна.

А что там не понятного? Синими стрелками показана градиентная сила, направленная к центру ТЦ, красными - сила Кориолиса. А как известно, в северном полушарии сила К. отклоняет воздушные потоки вправо от начального движения, вот и получаем результирующую траекторию перемещения, показанную чёрной стрелкой. Схема проще простого.

Т.е. грозовые ячейки разрастаются до торнадо.
Опять чушь говорите... Я ещё повторюсь, основной причиной возникновения торнадо является мезоциклон, а мезоциклон это часть грозового облака, точнее суперячейки. Если немного понимаете английский, прочтите эту статью: http://en.wikipedia.org/wiki/Mesocyclone

Кто прав?
Очевидно, что правыми являются американцы, ведь у них эти смерчи чуть ли не каждый день проходят, они их уже изучили как могли вдоль и поперёк, но всё равно ещё остаётся много загадок в их поведении. А что Матвеевы? Им просто захотелось,что бы так было и всё... лишь бы наоборот американцам. Я уверен, что Матвеевы ни разу в жизни не видели настоящий смерч, поэтому что они там могут утверждать... Потому что все свои домыслы нужно проверять на практике, а теорию можно придумать какую угодно, а толку с этого будет как с козла молока.

Gennady
Участник

# Дата: 28 Мар 2012 13:24


bvs1940
Движение воздуха описываюся двумя силами:
1.силой барического градиента
2.электромагнитными силами
Гравитационными и ядерными силами при масштабах движения в циклонах, естественно пренебрегаем.
Естественно, правильно было бы для анализа движений воздуха в торнадо и тайфунах описывать системой уравнений гидродинамики и электромагнитной динамики атмосферы.
В гидродинамике для упрощения анализа используют различные приближения (так уж сложилось исторически: Кибель, Блинова, Белов и т.д.), поэтому выводы относительно сил, действующих в различных барических полях пока можно делать лишь качественно.
В торнадо электромагнитные силы являются определяющими, что не позволяет описывать структуру движения в торнадо без их учета. Движения воздуха в тайфунах определяются в основном уравнениями гидродинамики атмосферы, поэтому для оценки скорости ветра необходимо привлекать уравнения движения.
Торнадо и тайфуны имеют различную природу движения, в соответствии с чем проблематично объединять их в один класс вихрей.
Различия проявляются, прежде всего, при адаптации поля ветра и поля давления. В торнадо первично поле ветра, а поле давления подстраивается под него; в тайфуне, чаще всего, наоборот. Электромагнитные силы действуют на более близких расстояниях, чем силы барического градиента, поэтому радиус торнадо всегда меньше радиуса тауфуна
Для обЪединения их в один класс придется привлекать для анализа не только уравнения гидродинамики атмосферы, но и уравнения Максвелла. Пока это никому не удавалось сделать.

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 28 Мар 2012 19:10


ded
Спасибо за ссылки. Но я ими не смог в полной мере воспользоваться (из всех иностранных языков я знаю да и то не в совершенстве только один русский матерный). А как работают переводчики, объяснять не надо.

Но Ваше возражение подсказало, что я не совсем прав с комментариями двух рисунков. С 19 века известен эффект Магнуса, который гласит, что вращающееся в потоке тело вызывает возникновение поперечной силы, которая направлена в сторону, где направление потока и направление вращения совпадают (своеобразное сочетание правила прецессии и закона Бернулли).

Т.к. тайфун двигается, то согласно правила эффекта Магнуса скорость вращения складывается со скоростью движения и поэтому она должна быть больше в левой половине стены. Ведь вращение в правой половине направлено против направления движения тайфуна, а в левой по движению. В то же время общеизвестно, что скорость вращения в правой половине стены напротив больше, чем в её левой половине. Непорядок. Для иллюстрации приведу ещё один рисунок этого же эффекта (правда справедливый для южного полушария; первый рис. взят из википедии, откуда второй не помню).


Т.е. сила эффекта Магнуса каким-то образом действует на тайфун. Вспомним, что в любом вихре существует центробежная и центростремительная силы. При этом центростремительная сила увеличивает скорость вращения, а центробежная (стремясь оторвать среду от вихря) её уменьшает. А сила эффекта Магнуса в правой стороне стены имеет центростремительный характер. В левой же половине стены тайфуна она имеет центробежный характер. Поэтому и скорость вращения в правой половине стены тайфуна больше скорости вращения в её левой половине.
Василий Букреев

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 28 Мар 2012 20:06


TornadoF5
"а мезоциклон это часть грозового облака, точнее суперячейки."

А что такое ячейка или суперячейка? Каковы в них направления потоков? Конвективные ячейки грозовых туч могут быть только ячейками (т.е. вихрями) Бенара. Следовательно, Вы сами подтверждаете, что в начальной стадии формирования торнадо появляется конвективная ячейка. А ещё Ломоносов утверждал, что в грозовых тучах обязаны быть восходящие и нисходящие потоки. И они обязаны быть упорядоченными: сколько поднимается, столько же и опускается. Я не понимаю о чём идёт спор. Мы оба говорим об одном и том же, что в начальной стадии торнадо лежит конвективная ячейка грозовой тучи. А грозовая туча это "карикатура" на сковородку Бенара: снизу подогревается, сверху охлаждается. А азы гидродинамики гласят, что в вихре Бенара среда поднимается по центру, а опускается по периферии (а не наоборот). А вот с английским у меня всю жизнь были проблемы. Т.ч. ссылка не для меня.

Кстати, в торнадо глаза не существует. Поэтому Матвеевы давали механизм формирования глаза в тайфуне, а не в торнадо. Поэтому тирада относительно знания американцами смерчей не к месту. Я с Матвеевыми не согласен (механизм формирования глаза тайфуна я давал свой). Ссылку же на Матвеевых дал только для того, чтобы показать, что единодушия в этом вопросе не наблюдается.

А мне и сейчас схема непонятна. Насчёт градиентной силы я уже проходился. Сила Кориолиса не настолько уж и всесильна. А где на рисунке центробежная сила? К тому же тайфун вращается и одновременно перемещается в пространстве. Т.е. должен проявляться эффект Магнуса, известный с середины 19 века. Т.к. среда в тайфуне вращается против часовой стрелки, а тайфун перемещается, то естественная, гидродинамическая логика диктует, что скорость движения тайфуна должна складываться со скоростью вращения в левой стороне движения тайфуна. А в реальной действительности наблюдается обратная картина.
Василий Букреев

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 28 Мар 2012 20:26 - Поправил: TornadoF5


bvs1940
А что такое ячейка или суперячейка? Каковы в них направления потоков?

Цитата из моей статьи и схематическое изображение суперячейки:
Суперячейка – это очень мощная конвективная моноячейка. Дело в том, что обычная моноячейка при определённых условиях превращается в своеобразного «монстра», который может существовать около 4 – 5 часов практически не меняясь, являясь квазистационарным и генерировать все опасные явления погоды. Диаметр суперячейки может достигать 50 км и более, а её высота часто превышает 10 км. Скорость восходящих потоков внутри суперячейки достигает 50 м/с и даже больше. В результате, часто образуется град, диаметром 10 см и более.

Структура суперячейки:


bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 28 Мар 2012 21:05


Gennady
В гидродинамике мне митрофановский кучер не требуется. Обойдусь и без него. Речь идёт не о приближении уравнений гидродинамики, а о том, что вихревого движения в гидродинамике как такового не существует. Вот и Вы не делаете никакого различия в вихрях. А вихри Тейлора и вихри Бенара это совершенно разные объекты природы с совершенно разными свойствами. Объединяет их только то, что в них присутствует упорядоченное вращение.

Мы частенько забываем то, что сделано нашими предшественниками. А ведь уже в 60 годах прошлого века было известно, что в грозовых тучах ледовая их часть заряжена положительно, а дождевая отрицательно. А электромагнитные явления свой норов проявляют в торнадо (причём примерно с 70 годов прошлого века было известно, что максимум их проявления наблюдался на границе хобота торнадо). Существуют даже свидетельства двух метеорологов (американцев), которые побывали (и остались живы) в хоботе торнадо. Профессиональная любознательность заставила их зафиксировать свои наблюдения. И они засвидетельствовали, что хобот торнадо плевался шаровыми молниями, вылетающими за пределы торнадо (если мне память не изменяет, то автор соответствующей книги Арабаджи). А на границе хобота торнадо наблюдается наибольшее трение скольжения. А как я понимаю, трение скольжения вызывает электризацию. Поэтому электромагнитные явления в торнадо являются следствием, а не причиной.

В работе (http://meteoweb.ru/2010/phen072.php) приведены свидетельства небольшой грозовой активности в районе стены. И только при достаточном удалении (порядка 100 км) молнии шьют практически ежеминутно. Поэтому и в циклонах электромагнитные явления вряд ли себя проявляют.

Но я так и не дождался ответа на вопрос. Каким образом тепло, выделившееся при конденсации воды, преобразуется в кинетическую энергию вращения тайфуна? На суше подпитки водой нет и тайфун затихает. А о чём можно говорить, если нет механизма преобразования тепла в кинетическую энергию?

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 29 Мар 2012 05:32


TornadoF5
А где расположены восходящие потоки в ячейке, скорость которых может достигать 50 м/сек: в центре или на периферии? Спор идёт только по этому вопросу, т.к. мы оба (возможно и на разных языках) говорим о существовании ячеек.

Кстати, в Вашей ссылке (http://scienceblog.ru/2007/10/23/uchenyie-budut-u pravlyat-uraganami/) один из методов борьбы с ураганами заключается в том, что на верхнюю часть облачности надо распылять сажу. Сработает однозначно, особенно в случае конвективных ячеек. Ведь конвективная ячейка может существовать только за счёт градиента температуры по высоте. Лёд энергию солнца практически не поглощает. А распылив сажу, мы повысим температуру на высоте, уменьшив этим самым градиент температуры. И проверить эту идею можно на обычной грозовой туче, с небольшими затратами средств, не получив никаких исков от пострадавших (и даже на Украине или в России). Сработает? Тогда можно проверить и на суперячейке, являющейся затравкой для катаклизмов природы. Явление легче предотвратить на уровне суперячейки, чем бороться с ним в зрелом состоянии. Тем более что с космоса постоянно проводится мониторинг поверхности океанов. И как говорится, лучше перебздеть, чем недобздеть. Не каждая из суперячеек вырастает до катаклизма. Но лучше разрушать их все, чем пассивно ждать у моря ураганной погоды.
Василий Букреев

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 29 Мар 2012 10:27


bvs1940
А где расположены восходящие потоки в ячейке, скорость которых может достигать 50 м/сек: в центре или на периферии?

Показываю на предыдущей схеме расположение основных восходящих и нисходящих потоков в суперячейке:


А по поводу распыления сажи, то я думаю, что этот метод является действенным, по крайней мере, в теории выглядит всё хорошо.

Gennady
Участник

# Дата: 29 Мар 2012 12:47


kostian
Вращение тропических циклонов и вообще всех циклонов на Земле инициируется и поддерживается силой Кориолиса.
TornadoF5
Вот и я пытаюсь ему это доказать, но не получается... Причём здесь какие-то вихри Тейлора, Бернара и другие. Просто прежде чем начинать спор, нужно хотя бы основы метеорологии почитать. А то, что закруживание облаков происходит из-за торнадо, это полная чушь...
bvs1940
Что же описывает первая картинка могут понять только гении метеорологии.
Новое в гидродинамике и электромагнитной динамике вихрей в изложении гения не от метеорологии В. Букреева. Рисунки можно увидеть на сайте «Perpetuum mobile».

Статья «Вихревые образования». © В.С.Букреев, 2010
На сайт «Perpetuum mobile» текст прислан 31 августа 2010 г.

Что же прячет значок ротора?
В.С.Букреев
Современная физика относится к вихревому движению без должного уважения. И в уравнениях гидродинамики, и в уравнениях электродинамики вихревое движение описывается бессмысленным значком ротора. В то же время в пограничном слое на поверхности тела возникают вихревые волны [1], существование которых не следует из уравнений Навье-Стокса. И в электродинамике уравнения Максвелла не учитывают, что магнитное поле в действительности является вихревым образованием. Т.е. вихревые образования являются для природы объективной реальностью, которая пока что не существует для современной науки.

Вихри Тейлора
В классическом эксперименте Тейлора вихри его имени были получены в зазоре между двумя коаксиальными цилиндрами, внутренний из которых вращался [2].


Рис.1. Вихрь Тейлора.
Целью эксперимента Тейлора было получение течения Куэтта, которое согласно уравнениям Навье-Стокса должно было возникать в тонком зазоре. Но вместо линейного распределения скорости потока по радиусу возникла система вихрей, приведённая на рис.1. Т.е. результат эксперимента Тейлора явился первым звонком, извещающим о кончине уравнений Навье-Стокса.

Первые же аккорды реквиема по безраздельному властвованию в гидродинамике уравнений Навье-Стокса прозвучали в работе Сировича с соавторами [1]. Ведь они обнаружили систему из вихрей Тейлора в пограничном слое у поверхности тела. Хотя полученные ими в эксперименте вихревые образования они назвали вихревыми волнами, в действительности же они являются вихрями Тейлора, двигающимися прямолинейно. Траектория движения вихрей Тейлора по поверхности тела имеет вид (рисунок заимствован из работ [3]).


Рис.2. Траектории движения вихрей Тейлора по поверхности тела.
Вертикальные стрелки показывают направление движения потока. Закон же сохранения момента количества движения требует возникновения парных вихрей Тейлора, двигающихся в противоположных направлениях. И траектории движения системы из вихрей Тейлора принимают вид ряда ёлочек, каждая пара из отрезков в которых показывает движение соответствующей пары вихрей.

А т.к. в вихрях Тейлора, кроме естественной для них тангенциальной составляющей движения, присутствует и осевая составляющая движения, то трение скольжения разрушает их. И траектория движения вихрей Тейлора по поверхности тела принимает вид конечного отрезка прямой. Но вихревое движение является естественным состоянием потока у поверхности тела. Поэтому система из вихрей Тейлора возникает у поверхности тела вновь и вновь.

Следовательно, и в эксперименте Тейлора по поверхности цилиндров двигалась система вихрей его имени. И как только пограничный слой занимал весь объём зазора между цилиндрами, система из вихрей Тейлора занимала всё пространство между коаксиальными цилиндрами и она принимала свой классический вид, обнаруженный Тейлором. А т.к. траектории движения вихрей были направлены под углом к направлению потока, то отрезок прямой рис.1 превратился в замкнутую окружность.

Использование же авторами работы [1] современной экспериментальной техники позволило определить внутреннюю структуру вихрей Тейлора, которая имеет следующий вид (рисунок заимствован из работы [1]).


Рис.3. Внутренняя структура пары вихрей Тейлора.
Таким образом, природный вихрь Тейлора можно представить в виде цилиндра, материя в котором двигается по вложенным друг в друга окружностям. А т.к. вихрь Тейлора является стабильным образованием, то внутреннее трение должно быть сведено в нём до минимума. А это может быть только в том случае, если элементами вихря Тейлора являются вихревые образования, трение скольжения заменяющие трением качения. Для определённости эти вихревые образования назовём элементарными вихрями.

Следовательно, как жидкости, так и газы должны быть структурированы. И элементами их структуры могут быть только вихревые образования. При этом на роль вихревых образований жидкостей и газов не могут претендовать вихри Тейлора. Ведь их внутренняя структура является жёсткой: элементарные вихри вихря Тейлора двигаются по одной и той же траектории. Они не могут перемещаться ни по направлению его оси, ни по направлению его радиуса. Т.е. на роль элементов структуры жидкостей и газов должно претендовать иное вихревое образование.

Вихри Бенара
И такое вихревое образование существует. И носит оно название вихря Бенара. Классические ячейки (вихри) Бенара были получены в эксперименте между двумя пластинами, нижняя из которых охлаждалась, а верхняя нагревалась. При этом в каждом из вихрей Бенара материя поднималась по центру, а опускалась по периферии.

Конечно же, вихрь Бенара является полноценным вихревым образованием. Т.е. у него обязана существовать тангенциальная составляющая движения. Но материя в вихре Бенара перемещается и в осевом направлении. Поэтому элементы вихря Бенара должны двигаться по более сложной траектории, чем траектория движения элементов вихря Тейлора. Наиболее близко к описанию траектории движения элементов вихря Бенара приблизился Арсентьев (рисунок заимствован с сайта http://evg-ars.narod.ru).


Рис.4. Движение потоков воздуха в торнадо, являющемся вихрем Бенара.
Но хотя на рис.1 присутствует и осевая, и тангенциальная составляющие движения всё же это представление неточно. Ведь классический вихрь Бенара не обменивается массой материи с внешней средой. Т.е. сколько материи поднимается по центру вихря, столько же материи опускается и по его периферии. К тому же смена направления движения элементов вихря Бенара идёт только в его вершине и в его основании. И точно так же, как и в вихре Тейлора, элементы вихря Бенара (и при движении вверх, и при движении вниз) не могут покидать ту траекторию, в которую они попали. Следовательно, каждый из элементов вихря Бенара и вверх, и вниз обязан двигаться по спирали (винтовой линии).

В технике же спираль в форме винтовой линии широко используется, скажем, в пружинах. Любую же пружину можно сжать, растянуть или изогнуть. А т.к. вихрь Бенара скомпонован из пружин, то его также можно сжать, растянуть или изогнуть. И природа широко использует это свойство вихрей Бенара.

Ведь любые материалы подвержены тепловому движению. Свободного же объёма в них явно недостаточно для того, чтобы без деформации переместить кристаллик поликристаллической структуры на свободное место. И только вихревой верблюд Бенара способен протиснуться через игольное ушко дислокации на появившееся свободное место. А т.к. при своём перемещении он освобождает какой-то объём, то соседи тут же его занимают, создавая дискретный акт перемещения броуновского движения.

Таким образом, движение вихря Бенара может иметь два крайних положения. Вихрь может перемещаться либо только в осевом направлении, либо только в тангенциальном направлении. Элементарные же вихри вихря Тейлора могут быть только вихрями Бенара. И перемещаются они строго в тангенциальном направлении, что и позволяет вихрю Тейлора динамически царствовать, лёжа на боку. И любое изменение направления его движения в обязательном порядке сопровождается уменьшением его энергии (а следовательно и уменьшением его массы).

Вихрь же Бенара более демократичен по отношению к изменению своего облика. Не изменяя своей энергии, он способен испытывать деформации своей оси, укорачивая или удлиняя её либо изгибая её.

Литература
1.Sirovich L., Ball K.L., Keefe L.R. Plane waves and structures in turbulent channel flow. Phys Fluids A2 (12), December 1990, 2217-2226
2.Г.Шлихтинг. Теория пограничного слоя. «Наука», М. 1969.
3.Патенты RU 2110702 С1, 2146779 С1, 2159363 С2.
♦

bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 29 Мар 2012 17:44


Gennady
Что же. Я вновь готов под этим ещё раз подписаться. На лавры гения не претендую. Я только пытаюсь показать, что вихрям в физике должно быть отведено более достойное место. В этой же работе перечислены только и только экспериментальные факты. Вы что-нибудь имеете против? Тогда спорьте с Шлихтингом и с Сировичем (кстати, у него есть собственный сайт, с которого и скачана цитируемая статья; не обслуживаемые же им патенты взяты с Роспатента).

TornadoF5
К сожалению английского не знаю. Поэтому надписи в картинке для меня так и остались китайской грамотой.

Посмотрел ещё раз видики торнадо. Они только подтвердили мою КОЧКУ зрения. Трава или какие-то злаки за пределами хобота вращаются в его направлении. А вихрь в ванной демонстрирует, что при переходе из наружного потока вихря Бенара в его внутренний поток среда принимает его направление вращения. А на видиках (по моему на двух или на трёх) граница вращения травы (злаков) довольно чётко обозначается (а она демонстрирует границу внешнего кольца торнадо).

50 м/сек это 180 км/час. А это пусть и не первая космическая, но уже вполне приличная скорость. Даже для торнадо это уже не мелочёвка. Но в торнадо существует естественный механизм преобразования движения вверх в движение вниз (в силу его замкнутости). А при нанесённых стрелках замкнутого движения не формируется. Даже в приведённой дедом схемке контур замкнутый. Так что приведённая схемка суперячейки не убеждает. Это далеко не тор зародыша торнадо.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 29 Мар 2012 19:09 - Поправил: TornadoF5


bvs1940
К сожалению английского не знаю. Поэтому надписи в картинке для меня так и остались китайской грамотой.

На крайняк можно воспользоваться словарями и электронным переводчиком, которых сейчас очень много в сети. Просто нужно желание

Посмотрел ещё раз видики торнадо. Они только подтвердили мою КОЧКУ зрения
А какую именно, я так и не понял.

Так что приведённая схемка суперячейки не убеждает
Я просто показал ОСНОВНЫЕ потоки, без завихрённости. Вы же просили показать, где в суперячейке наблюдаются восходящие и нисходящие потоки, что я и изобразил, так что не говорите, что это не правильно. Как вопрос поставлен, такой на него и ответ.

pioggia
Участник

Москва, Одинцово 		# Дата: 29 Мар 2012 19:56


bvs1940
TornadoF5
Просмотрите это видео (с 1:13). Может поможет разобраться.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 29 Мар 2012 20:06


pioggia
Просмотрите это видео (с 1:13)

Спасибо, знаю я этот ролик ;) А мне всё вобщем то понятно, лично у меня никаких вопросов нету.

Meteoman16
Участник

Белогорск, Крым 		# Дата: 29 Мар 2012 22:12


Итак,первый тайфун на СЗ Тихого океана.


Meteoman16
Участник

Белогорск, Крым 		# Дата: 29 Мар 2012 22:18


Прогноз,составленный специалистами JTWC:


TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 29 Мар 2012 22:42 - Поправил: TornadoF5


Meteoman16
Итак,первый тайфун на СЗ Тихого океана.

Поправочка: это ещё не тайфун, а тропический шторм :) Вряд ли он вырастет до полноценного тайфуна, поскольку ему мало места для разгона - недалеко уже побережье Вьетнама, на которое он вскорости обрушится. А вот осадки он должен принести сильные.

Прогноз осадков в районе тайфуна на воскресенье, 1 апреля:


bvs1940
Участник

Russian Federation 		# Дата: 30 Мар 2012 06:41


TornadoF5
Я всю жизнь проработал в закрытом институте. Но моим хобби всю жизнь были турбулентность и вихри. Собрал богатейшую библиографию. Но при увольнении вынужден был всю уничтожить (вынести было невозможно: обыскивали на проходной). Поэтому качественных ссылок дать не могу (могу даже соврать, сославшись не на тот источник: память всё же ненадёжная штука).

Вы когда-нибудь интересовались как возникают кучевые облака? В интернете вы шарите куда лучше меня. Думаю, что в интернете есть и сайты парапланеристов. Задайте на форуме соответствующего сайта вопрос, о чём свидетельствуют неподвижные кучевые облачка и как они их используют? И Вам ответят примерно следующее.

На прогретом солнцем склоне холма или горушки возникают восходящие потоки тёплого воздуха. И над склоном холма возникает кучевое облачко. Поэтому поднявшись на одном восходящем потоке, опытные парапланеристы высматривают в окрестности следующее кучевое облачко. Теряя высоту они долетают до него, чтобы вновь её набрать. Поэтому парапланеристы подобным образом могут пролетать большие расстояния.

Эти восходящие потоки двигаются по винтовым линиям. Парапланеристы, попав в винтовую линию, поднимаются вверх. Но они ни в коем случае не должны подниматься до самого облачка. Вертикальная винтовая линия одного направления вращения резко меняется на горизонтальную спираль ПРОТИВОПОЛОЖНОГО направления вращения (вспомним пример с вихрем в ванной). Параплан из-за резкого изменения направления вращения складывается и человек погибает. По периферии существует медленный поток охлаждённого воздуха, в виде кольца опускающегося вниз (и всё по тем же винтовым линиям, но уже обратного направления вращения). При переходе же из внутреннего потока в наружный на промежуточной высоте изменение направления вращения происходит медленнее и парапланерист спокойно выходит из вихря. Т.е. на прогретом склоне холма возникает классический вихрь Бенара, переносящий влагу со склона холма в кучевое облачко. Время от времени облачко отрывается от материнского склона, а на его месте начинает расти очередное кучевое облачко.

Существуют даже что-то типа учебников для парапланеристов (видел один, по моему перевод с английского, естественно авторов не помню), в которых описана картина изложенная мной. Т.ч. на этих форумах Вашу картинку с потоками в суперячейке поднимут насмех.

Но основная масса парапланеристов использует всё же не вихри Бенара над нагретыми склонами холмов. Непосредственно с земли подняться невозможно. На поверхности земли существуют только горизонтальные спирали (которые видны на видиках торнадо и в вихре в ванной). Т.е. в восходящий поток можно попасть только на какой-то высоте. Поэтому основная масса парапланеристов использует горизонтальные потоки, для горизонтальных полётов. И только корифеи парапланеризма используют вихри под кучевыми облачками для дальних полётов (по моему существуют даже соревнования на дальность полётов).

А чем океан отличается от суши? Одним из признаков возникновения ураганов является тёплое пятно в океане с температурой не ниже 26 градусов. Тёплое пятно это тот же нагретый склон на суше. Над тёплым пятном формируются кучевые облака. И формируются они по механизму вихря Бенара. И вихрь Бенара может разрастаться вплоть до торнадо. А уж торнадо может преобразоваться, а может и не преобразоваться в тайфун. А распылив сажу над суперячейкой, мы поднимем температуру наверху, практически уничтожив градиент температуры по высоте. Для вихря Бенара исчезнут условия и суперячейка распадётся. А вот что последует дальше, сказать трудно. Не передастся ли это тепло воде (что может спровоцировать возникновение ещё более мощной суперячейки). Вилами на воде писано.

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 30 Мар 2012 11:08


bvs1940
Т.ч. на этих форумах Вашу картинку с потоками в суперячейке поднимут насмех.

Да мне как-то параллельно на то, как они её воспримут. Я то знаю, что прав, а вот они пусть занимаются своими парапланами и не лезут в метеорологию.

А уж торнадо может преобразоваться, а может и не преобразоваться в тайфун
Честно говоря, я уже устал вам доказывать, что это сущий бред, поэтому не вижу смысла в нашей дальнейшей дискуссии...

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 30 Мар 2012 11:24 - Поправил: TornadoF5


Не ожидал я, что этот тропический шторм у побережья Вьетнама вырастит до тайфуна под именем Pakhar. Сейчас это тайфун первой категории со скоростью ветра в 65 узлов и давлением в центре 974 гПа. Движется в западном направлении со скоростью 4 мили в час. По прогнозу скороть ветра в нём должна вырасти до 80 узлов, но вполне вероятно, что он достигнет 2 категории.


whirlwind
Участник

Uzbekistan-Tashkent 		# Дата: 30 Мар 2012 11:28


bvs1940
Суперячейка генерирует торнадо (смерчи). суперячейки и торнадо не имеют ничего общего с тайфунами (тропическими циклонами, ураганами).
Для формирования суперячейки важную роль играет сдвиг ветра с высотой и чаще они формируются над сушей. Тайфуны формируются только над водой.

Meteoman16
Участник

Белогорск, Крым 		# Дата: 30 Мар 2012 16:25


TornadoF5,правильно я сказал,что именно тайфун,а не шторм:-))

TornadoF5
Участник

Харьков, Украина. (Игорь) 		# Дата: 30 Мар 2012 16:52


Meteoman16
На то время это был ещё шторм ;)

Meteoman16
Участник

Белогорск, Крым 		# Дата: 30 Мар 2012 16:57


TornadoF5,я знал,что станет тайфуном))

<< 1 ... 27 . 28 . 29 . 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 ... 67 . 68 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2024