თავი მეექვსე
აირებისა და სითხეების მორევის მოძრაობა

6.1. ატმოსფერული მორევების გამოცანები

ყველგან გვაქვს გაზების და სითხეების მორევის მოძრაობა. დედამიწაზე ყველაზე დიდი მორევები არის ატმოსფერული ციკლონები, რომლებიც ანტიციკლონებთან ერთად არის ზონები. სისხლის მაღალი წნევადედამიწის ატმოსფერო, რომელიც არ არის დაფიქსირებული მორევის მოძრაობით, განსაზღვრავს ამინდს პლანეტაზე. ციკლონების დიამეტრი ათასობით კილომეტრს აღწევს. ციკლონში ჰაერი აკეთებს რთულ სამგანზომილებიან სპირალურ მოძრაობას. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ციკლონები, ისევე როგორც წყალი, რომელიც მიედინება აბანოდან მილში, ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (ზემოდან დანახვისას), სამხრეთ ნახევარსფეროში - საათის ისრის მიმართულებით, დედამიწის ბრუნვისგან კორიოლისის ძალების მოქმედების გამო.
ციკლონის ცენტრში ჰაერის წნევა გაცილებით დაბალია, ვიდრე მის პერიფერიაზე, რაც აიხსნება ცენტრიდანული ძალების მოქმედებით ციკლონის ბრუნვის დროს.
შუა განედებიდან წარმოშობილი ატმოსფერული ფრონტების გამრუდების ადგილებში, შუა განედების ციკლონი თანდათან ყალიბდება მზარდი სტაბილური და ძლიერი წარმონაქმნის დროს მისი გადაადგილებისას ძირითადად ჩრდილოეთით, სადაც ის ატარებს თბილ ჰაერს სამხრეთიდან. აღმოცენებული ციკლონი თავიდან იპყრობს ჰაერის მხოლოდ ქვედა ზედაპირულ ფენებს, რომლებიც კარგად თბება. მორევი იზრდება ქვემოდან ზევით. ციკლონის შემდგომი განვითარებით, მასში ჰაერის შემოდინება კვლავ ხდება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს. ციკლონის ცენტრალურ ნაწილში ამომავალი ეს თბილი ჰაერი ტოვებს წარმოქმნილ ციკლონს 6-8 კმ სიმაღლეზე. მასში შემავალი წყლის ორთქლი ისეთ სიმაღლეზე, სადაც სიცივე სუფევს კონდენსირდება, რაც იწვევს ღრუბლების წარმოქმნას და ნალექებს.
ციკლონის განვითარების ასეთი სურათი, რომელიც დღეს აღიარებულია მსოფლიოს მეტეოროლოგების მიერ, წარმატებით არის მოდელირებული 70-იან წლებში სსრკ-ში შექმნილ მეტეოტრონის ინსტალაციაში წვიმის გამოწვევისთვის და წარმატებით გამოცდა სომხეთში. ადგილზე დამონტაჟებული ტურბორეაქტიული ძრავები ქმნიდნენ ცხელი ჰაერის მბრუნავ ნაკადს, რომელიც მაღლა იწევდა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ამ ადგილას ღრუბელი დაიბადა, თანდათანობით გადაიზარდა ღრუბელში, რომელიც წვიმდა.
ტროპიკული ციკლონები, რომლებსაც უწოდებენ ტაიფუნებს წყნარ ოკეანეში და ქარიშხლებს ატლანტის ოკეანეში, იქცევიან ბევრად განსხვავებულად, ვიდრე ნელი შუა გრძედის ციკლონები. მათ აქვთ გაცილებით მცირე დიამეტრი (100-300 კმ), ვიდრე შუა განედებზე, მაგრამ გამოირჩევიან დიდი წნევის გრადიენტებით, ძალიან ძლიერი ქარით (50 და 100 მ/წმ-მდე) და ძლიერი წვიმით.
ტროპიკული ციკლონები წარმოიქმნება მხოლოდ ოკეანეში, ყველაზე ხშირად 5-დან 25 ° -მდე ჩრდილოეთ განედში. ეკვატორთან უფრო ახლოს, სადაც კორიოლისის გადახრის ძალები მცირეა, ისინი არ წარმოიქმნება, რაც ადასტურებს კორიოლისის ძალების როლს ციკლონების წარმოქმნაში.
ტროპიკული ციკლონები, რომლებიც ჯერ დასავლეთისკენ, შემდეგ კი ჩრდილოეთის ან ჩრდილო-აღმოსავლეთისკენ მოძრაობენ, თანდათან გადაიქცევიან ჩვეულებრივ, მაგრამ ძალიან ღრმა ციკლონებად. ოკეანედან ხმელეთზე მოხვედრისას ისინი სწრაფად ქრებიან მასზე. ასე რომ, ოკეანის ტენიანობა უზარმაზარ როლს თამაშობს მათ ცხოვრებაში, რომელიც კონდენსირდება აღმავალი მორევის ჰაერის ნაკადში, ათავისუფლებს აორთქლების ლატენტურ სითბოს უზარმაზარ რაოდენობას. ეს უკანასკნელი ათბობს ჰაერს და ზრდის მის აღმართს, რაც იწვევს ატმოსფერული წნევის ძლიერ ვარდნას ტაიფუნის ან ქარიშხლის მოახლოებისას.

ბრინჯი. 6.1. გიგანტური ატმოსფერული ტაიფუნის მორევი (ხედი კოსმოსიდან)

ამ გიგანტურ მძვინვარე მორევებს ორი იდუმალი თვისება აქვთ. ჯერ ერთი, ისინი იშვიათად ჩნდებიან სამხრეთ ნახევარსფერო. მეორე არის „ქარიშხლის თვალის“ ასეთი წარმონაქმნის ცენტრში ყოფნა - ზონა 15-30 კმ დიამეტრით, რომელიც ხასიათდება მშვიდი და მოწმენდილი ცაებით.
იმის დანახვა, რომ ტაიფუნი, და მით უმეტეს, შუა გრძედის ციკლონი, არის მორევი, მათი უზარმაზარი დიამეტრის გამო, შესაძლებელია მხოლოდ კოსმოსური სიმაღლიდან. ასტრონავტების მიერ გადაღებული ღრუბლოვანი ჯაჭვების ფოტოები სანახაობრივია. მაგრამ სახმელეთო დამკვირვებლისთვის, ატმოსფერული მორევის ყველაზე აშკარა ტიპი სანახავად არის ტორნადო. მისი ბრუნვის სვეტის დიამეტრი, რომელიც გადაჭიმულია ღრუბლებისკენ, მის უწვრილეს ადგილას არის ხმელეთზე 300-1000 მ, ხოლო ზღვიდან მხოლოდ ათეულ მეტრზე. IN ჩრდილოეთ ამერიკა, სადაც ტორნადოები ბევრად უფრო ხშირად ჩნდება, ვიდრე ევროპაში (წელიწადში 200-მდე), მათ ტორნადოებს უწოდებენ. იქ ისინი წარმოიქმნება ძირითადად ზღვაზე და მძვინვარებენ, როდესაც ისინი ხმელეთზე მაღლა არიან.
ტორნადოს დაბადების შემდეგი სურათი მოცემულია: „1979 წლის 30 მაისს, შუადღის 4 საათზე, ორი ღრუბელი, შავი და მკვრივი, შეხვდა კანზას ჩრდილოეთით. 15 წუთის შემდეგ ისინი შეეჯახა და გაერთიანდა. ერთ ღრუბელში ძაბრი ამოიზარდა მისი ქვედა ზედაპირიდან. სწრაფად გაიწელა, უზარმაზარი ღეროს ფორმა მიიღო, მიაღწია მიწას და სამი საათის განმავლობაში, გიგანტური გველივით, ტრიალებდა სახელმწიფოს გარშემო, ამტვრევდა და ანადგურებდა ყველაფერს, რაც მოდიოდა. თავის გზაზე - სახლები, ფერმები, სკოლები ... "
ამ ტორნადომ ქვის ხარებს 75 მეტრიანი რკინა-ბეტონის ხიდი ჩამოგლიჯა, კვანძი შეუკრა და მდინარეში გადააგდო. მოგვიანებით ექსპერტებმა გამოთვალეს, რომ ამის მისაღწევად ჰაერის ნაკადს ზებგერითი სიჩქარე უნდა ჰქონოდა.
ის, რასაც ჰაერი აკეთებს ტორნადოებში ასეთი სიჩქარით, ადამიანებს აბნევს. ასე რომ, ტორნადოში გაფანტული ჩიპები ადვილად აღწევს დაფებსა და ხის ტოტებს. მასში ნათქვამია, რომ ტორნადოს მიერ დატყვევებული ლითონის ქოთანი შიგნიდან გარეთ იყო შემობრუნებული ლითონის გატეხვის გარეშე. ასეთი ხრიკები აიხსნება იმით, რომ ლითონის დეფორმაცია ამ შემთხვევაში ხდებოდა ხისტი საყრდენის გარეშე, რომელსაც შეეძლო ლითონის დაზიანება, რადგან ობიექტი ჰაერში იყო.

ბრინჯი. 6.2. ტორნადოს ფოტო.

ტორნადოები - არავითარ შემთხვევაში იშვიათი მოვლენაბუნებაში, თუმცა ისინი მხოლოდ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ჩნდებიან, ამიტომ მათზე უამრავი დაკვირვების მონაცემები დაგროვდა. ტორნადოს ძაბრის („ღეროს“) ღრუ გარშემორტყმულია ჰაერის „კედლებით“, რომელიც სპირალურად ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (როგორც ტაიფუნი) (იხ. სურ. 6.3.) აქ ჰაერის სიჩქარე 200-300-ს აღწევს. ქალბატონი. მას შემდეგ, რაც მასში სტატიკური წნევა მცირდება გაზის სიჩქარის მატებასთან ერთად, ტორნადოს „კედლები“ ​​იწოვება ჰაერში, რომელიც თბება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, და მასთან ერთად მტვერსასრუტის მსგავსად შემხვედრი ობიექტები.
ყველა ეს ობიექტი ამოდის, ზოგჯერ ღრუბელამდე, რომლის წინააღმდეგაც ტორნადო ეყრდნობა.

ტორნადოების ამწევი ძალა ძალიან მაღალია. ასე რომ, ისინი მნიშვნელოვან დისტანციებზე ატარებენ არა მხოლოდ მცირე ობიექტებს, არამედ ზოგჯერ პირუტყვს და ადამიანებს. 1959 წლის 18 აგვისტოს, მინსკის რეგიონში, ტორნადომ ცხენი საკმაო სიმაღლეზე აიყვანა და წაიყვანა. ცხოველის ცხედარი მხოლოდ ერთნახევარი კილომეტრის მოშორებით იპოვეს. 1920 წელს, კანზას შტატში, ტორნადომ გაანადგურა სკოლა და ჰაერში აიყვანა მასწავლებელი მთელი კლასის მოსწავლეებთან ერთად მერხებთან ერთად. რამდენიმე წუთში სკოლის ნანგრევებთან ერთად ისინი ყველა მიწაზე დააგდეს. ბავშვებისა და მასწავლებელის უმეტესობა ცოცხალი და უვნებელი დარჩა, მაგრამ 13 ადამიანი დაიღუპა.
ხშირია შემთხვევები, როდესაც ტორნადოები აწევენ და ატარებენ ადამიანებს მნიშვნელოვან დისტანციებზე, რის შემდეგაც ისინი უვნებელი რჩებიან. მათგან ყველაზე პარადოქსული აღწერილია: მოსკოვის მახლობლად მდებარე მიტიშჩიში ტორნადო გაფრინდა გლეხი ქალის სელეზნევას ოჯახში. ქალი, უფროსი ვაჟი და ბავშვი თხრილში ჩააგდო, შუათანა ვაჟი პეტია წაიყვანა. ის მხოლოდ მეორე დღეს იპოვეს მოსკოვის სოკოლნიკის პარკში. ბიჭი ცოცხალი და კარგად იყო, მაგრამ სიკვდილის შიშით. აქ ყველაზე უცნაური ის არის, რომ სოკოლნიკი მდებარეობს მითიშჩიდან არა იმ მიმართულებით, სადაც ტორნადო მოძრაობდა, არამედ საპირისპირო მიმართულებით. ირკვევა, რომ ბიჭი არა ტორნადოს მსვლელობისას, არამედ ქ საპირისპირო მხარესადაც ყველაფერი კარგა ხანია წყნარადაა! ან დროში უკან იმოგზაურა?
როგორც ჩანს, ტორნადოში მყოფი ობიექტები ძლიერმა ქარმა უნდა გადაიტანოს. მაგრამ 1953 წლის 23 AVP/100, როსტოვში ტორნადოს დროს, როგორც ამბობენ, ძლიერმა ქარმა გააღო სახლის ფანჯრები და კარები. პარალელურად მაღვიძარამ, რომელიც კომოდზე იყო, სამი კარი, სამზარეულო, დერეფანი გაფრინდა და სახლის სხვენში აფრინდა. რა ძალებმა ამოძრავებდნენ მას? შენობა ხომ უვნებელი რჩებოდა და ქარს, რომელსაც მაღვიძარა ასე ატარებდა, მთლიანად უნდა დაენგრია შენობა, რომელსაც მაღვიძარაზე გაცილებით დიდი ქარიშხალი აქვს.
და რატომ აწევენ ტორნადოები, რომლებიც აწევენ პატარა საგნების გროვას ღრუბლებამდე, დაბლა უწევენ მათ მნიშვნელოვან მანძილზე თითქმის გროვად, არა მიმოფანტულნი, არამედ თითქოს აყრიან მათ სახელოებიდან?
განუყოფელი კავშირი მშობელ ჭექა-ქუხილთან არის დამახასიათებელი განსხვავება ტორნადოსა და ატმოსფეროს სხვა მორევის მოძრაობას შორის. ან იმიტომ, რომ უზარმაზარი ელექტრული დენები მოედინება ჭექა-ქუხილიდან ტორნადოს „ღეროს“ გასწვრივ მიწამდე, ან იმიტომ, რომ მტვერი და წყლის წვეთები ტორნადოს მორევში ძლიერ ელექტრიფიცირებულია ხახუნისგან, მაგრამ ტორნადოს თან ახლავს მაღალი დონეელექტრული აქტივობა. „ღეროს“ ღრუ კედლიდან კედელამდე მუდმივად იჭრება ელექტრული გამონადენით. ხშირად ანათებს კიდეც.
მაგრამ ტორნადოს "ღეროს" ღრუში, ჰაერის მორევის მოძრაობა სუსტდება და უფრო ხშირად მიმართულია არა ქვემოდან ზემოდან, არამედ ზემოდან ქვემოდან * (* თუმცა მასში ნათქვამია, რომ ტორნადოს „ღეროს“ ღრუში ჰაერი მოძრაობს ქვემოდან ზევით, მის კედლებში კი – ზემოდან ქვევით.). არის შემთხვევები, როდესაც ტორნადოს შიგნით ასეთი დაღმავალი ნაკადი იმდენად ძლიერი გახდა, რომ საგნებს მიწაში აჭერდა (იხ. სურ. 6.3.). ტორნადოს შიდა ღრუში ინტენსიური ბრუნვის არარსებობა მას ამ მხრივ ტაიფუნის მსგავსს ხდის. დიახ, და „ქარიშხლის თვალი“ ტორნადოში არსებობს მანამ, სანამ ღრუბლებიდან მიწას მიაღწევს. ასე პოეტურად აღწერს ი. მასლოვი: „ჭექა-ქუხილში უეცრად ჩნდება „თვალი“, მკვდარი, უსიცოცხლო გუგა. ისეთი შეგრძნებაა, რომ ნადირს უყურებს. მან ეს შენიშნა! კურიერული მატარებლის ღრიალითა და სისწრაფით მივარდება მიწაზე და ტოვებს გრძელ, აშკარად თვალსაჩინო კვალს - კუდს.
სპეციალისტებს დიდი ხანია აინტერესებთ იმ ჭეშმარიტად ამოუწურავი ენერგიის წყაროების საკითხი, რომელიც მათ ხელთ აქვთ ტორნადოებს და მით უმეტეს, ტაიფუნებს. ნათელია, რომ ტენიანი ჰაერის უზარმაზარი მასების თერმული ენერგია საბოლოოდ გარდაიქმნება ჰაერის მოძრაობის ენერგიად ატმოსფერულ მორევში. მაგრამ რა ხდის მას კონცენტრირებას ისეთ მცირე მოცულობებში, როგორიც არის ტორნადოს სხეული? და არ ეწინააღმდეგება ენერგიის ასეთი სპონტანური კონცენტრაცია მეორეს თერმოდინამიკის დასაწყისივინ ამტკიცებს, რომ თერმული ენერგიის მხოლოდ სპონტანურად გაფანტვაა შესაძლებელი?
ამ თემაზე ბევრი ჰიპოთეზა არსებობს, მაგრამ მკაფიო პასუხები ჯერ კიდევ არ არსებობს.
გაზის მორევის ენერგიის შესწავლისას, ვ.ა. აწუკოვსკი წერს, რომ „აირობის მორევის სხეული შეკუმშულია გარემოს მიერ მორევის წარმოქმნის პროცესში“. ამას ადასტურებს ის ფაქტი, რომ ტორნადოს „ღერო“ მის ფუძეზე თხელია, სადაც მიწასთან ხახუნი არ აძლევს მას ბრუნვის მაღალი სიჩქარის განვითარების საშუალებას. მორევის სხეულის შეკუმშვა გარემოს წნევით იწვევს მისი ბრუნვის სიჩქარის ზრდას იმპულსის შენარჩუნების კანონის შედეგად. და მორევში გაზის სიჩქარის მატებასთან ერთად, მასში სტატიკური წნევა კიდევ უფრო იკლებს. აქედან გამომდინარეობს, აციუკოვსკი ასკვნის, რომ მორევი კონცენტრირებს გარემოს ენერგიას და ეს პროცესი ძირეულად განსხვავდება სხვებისგან, რასაც თან ახლავს ენერგიის გაფანტვა გარემოში.
ეს არის ადგილი, სადაც მოძრაობის თეორიას შეეძლო თერმოდინამიკის მეორე კანონის გადარჩენა, თუ შესაძლებელი იქნებოდა იმის აღმოჩენა, რომ გაზის მორევები ასხივებენ ენერგიას მნიშვნელოვანი რაოდენობით. იმის გათვალისწინებით, რაც ითქვა განყოფილებაში 4.4, მოძრაობის თეორია მოითხოვს, რომ როდესაც ჰაერი ბრუნავს ტორნადოს ან ტაიფუნის დროს, ისინი ასხივებენ არანაკლებ ენერგიას, ვიდრე მოიხმარენ ჰაერის დასატრიალებლად. და ტორნადოს და მით უმეტეს ტაიფუნის მეშვეობით მისი არსებობის მანძილზე ჰაერის უზარმაზარი მასები გადის, ტრიალდება.
როგორც ჩანს, ტენიანი ჰაერისთვის უფრო ადვილია "ზედმეტი" მასის ენერგიის გამოდევნა გამოსხივების გარეშე. სინამდვილეში, ტენის კონდენსაციის შემდეგ, როდესაც ის ატმოსფერული მორევის მიერ დიდ სიმაღლეზე აიწევს, წვიმის წვეთები ტოვებს მორევს და ამის გამო მისი მასა მცირდება. მაგრამ მორევის თერმული ენერგია არა მხოლოდ აქედან არ მცირდება, არამედ, პირიქით, იზრდება წყლის კონდენსაციის დროს აორთქლების ფარული სითბოს გამოთავისუფლების გამო. ეს იწვევს მორევში მოძრაობის სიჩქარის ზრდას, როგორც ჰაერის ასვლის სიჩქარის გაზრდის გამო, ასევე ბრუნვის სიჩქარის გაზრდის გამო, როდესაც მორევის სხეული შეკუმშულია. გარდა ამისა, მორევიდან წყლის წვეთების მასის მოცილება არ იწვევს მბრუნავი სისტემის შეკვრის ენერგიის ზრდას და დარჩენილ მორევში მასის დეფექტის ზრდას. სისტემის შებოჭვის ენერგია გაიზრდებოდა (და მასთან ერთად გაიზრდებოდა სისტემის მდგრადობა), თუ სისტემის ბრუნვის აჩქარების დროს მისგან ამოიღებდა სისტემის შიდა ენერგიის ნაწილს - სითბოს. და სითბოს ყველაზე ადვილად აშორებს რადიაცია.
როგორც ჩანს, არავის მოსვლია აზრად ტორნადოებისა და ტაიფუნების ტეპეს (ინფრაწითელი და მიკროტალღური) გამოსხივების დაფიქსირება. შესაძლოა ის არსებობს, მაგრამ ჩვენ ჯერ არ ვიცით. თუმცა, ბევრი ადამიანი და ცხოველი გრძნობს ქარიშხლის მოახლოებას მაშინაც კი, როდესაც ისინი შენობაში არიან და ცას არ უყურებენ. და მე ვფიქრობ, რომ არა მხოლოდ ატმოსფერული წნევის ვარდნის გამო, რაც აიძულებს ყვავებს ყიყინს ძვლების ტკივილისგან, რომლებსაც აქვთ სიცარიელე. ხალხი სხვა რაღაცას გრძნობს, ზოგი საშინლად, ზოგიც ამაღელვებლად. იქნებ ეს არის ბრუნვის გამოსხივება, რომელიც ტორნადოსა და ტაიფუნისგან ძალიან ინტენსიური უნდა იყოს?
საინტერესო იქნებოდა ასტრონავტებს ვთხოვოთ ტაიფუნების ინფრაწითელი ფოტოების გადაღება კოსმოსური სიმაღლიდან. როგორც ჩანს, ასეთმა ფოტოებმა შეიძლება ბევრი ახალი რამ გვითხრას.
თუმცა, მზის სისტემის პლანეტების ატმოსფეროში ყველაზე დიდი ციკლონის ასეთი ფოტოები, თუმცა არა ინფრაწითელ სხივებში, დიდი ხანია გადაღებულია კოსმოსური სიმაღლიდან. ეს არის იუპიტერის დიდი წითელი ლაქის ფოტოები, რომელიც 1979 წელს ამერიკული კოსმოსური ხომალდიდან ვოიაჯერ 1-დან გადაღებული მისი ფოტოების შესწავლის შედეგად გამოვლინდა, არის უზარმაზარი, მუდმივად არსებული ციკლონი იუპიტერის მძლავრ ატმოსფეროში (ნახ. 6. 4). . ამ ციკლოპური ციკლოპური ტაიფუნის "ქარიშხლის თვალი", რომლის ზომებია 40x13 ათასი კმ, ხილული სინათლის დიაპაზონშიც კი ანათებს საშინელი წითელი ფერით, საიდანაც მოდის მისი სახელი.

ბრინჯი. 6.4. იუპიტერის დიდი წითელი ლაქა (SR) და ლაქის მიმდებარე ტერიტორია („ვოიაჯერ 1“, 1979 წ.).

6.2. Vortex Ranke ეფექტი

მტვრისგან გაზის გაწმენდის ციკლური გამყოფების შესწავლისას ფრანგმა მეტალურგიელმა ინჟინერმა ჯ. რანკემ აღმოაჩინა უჩვეულო ფენომენი 1920-იანი წლების ბოლოს: ჭავლის ცენტრში ციკლონიდან გამოსულ გაზს საწყისზე დაბალი ტემპერატურა ჰქონდა. უკვე 1931 წლის ბოლოს, რანკემ მიიღო პირველი პატენტი მოწყობილობისთვის, რომელსაც მან უწოდა "vortex tube" (VT), რომელშიც შეკუმშული ჰაერის ნაკადი იყოფა ორ ნაკადად - ცივი და ცხელი. მალე ის ამ გამოგონებას სხვა ქვეყნებშიც დააპატენტებს.
1933 წელს რანკემ მოხსენება წარუდგინა საფრანგეთის ფიზიკურ საზოგადოებას იმ ფენომენის შესახებ, რომელიც მან აღმოაჩინა შეკუმშული აირის გამოყოფის შესახებ BT-ში. მაგრამ მის გზავნილს სამეცნიერო საზოგადოება უნდობლობით შეხვდა, რადგან ამ პროცესის ფიზიკის ახსნა არავის შეეძლო. ყოველივე ამის შემდეგ, მეცნიერებმა ცოტა ხნით ადრე გააცნობიერეს "მაქსველის დემონის" ფანტასტიკური იდეის შეუსრულებლობა, რომელსაც თბილი გაზის ცხელ და ცივში გამოყოფის მიზნით, უნდა გაეთავისუფლებინა სწრაფი გაზის მოლეკულები მიკროხვრელით ჭურჭლიდან. გაზი და არ გამოუშვა ნელი. ყველამ გადაწყვიტა, რომ ეს ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის მეორე კანონს და ენტროპიის გაზრდის კანონს.

ბრინჯი. 6.5. Vortex მილის Ranke.

20 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში რანკეს აღმოჩენა იგნორირებული იყო. და მხოლოდ 1946 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა რ.ჰილშმა გამოაქვეყნა ნაშრომი ექსპერიმენტული კვლევები VT, რომელშიც მან მისცა რეკომენდაციები ასეთი მოწყობილობების დიზაინისთვის. მას შემდეგ მათ ზოგჯერ რანკე-ჰილშის მილებს უწოდებენ.
მაგრამ ჯერ კიდევ 1937 წელს, საბჭოთა მეცნიერმა კ. სტრახოვიჩმა, რომელიც არ იცოდა რანკეს ექსპერიმენტების შესახებ, თეორიულად დაამტკიცა ლექციების კურსზე გამოყენებითი გაზის დინამიკის შესახებ, რომ ტემპერატურის განსხვავებები უნდა წარმოიშვას მბრუნავი გაზის ნაკადებში. თუმცა, მხოლოდ მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ სსრკ-ში, ისევე როგორც ბევრ სხვა ქვეყანაში, დაიწყო მორევის ეფექტის ფართო გამოყენება. აღსანიშნავია, რომ საბჭოთა მკვლევარებმა ამ მიმართულებით 70-იანი წლების დასაწყისისთვის მსოფლიო ლიდერობა დაიკავეს. VT-ზე ზოგიერთი საბჭოთა ნაშრომის მიმოხილვა მოცემულია, მაგალითად, წიგნში, საიდანაც ჩვენ ავიღეთ როგორც ზემოთ აღნიშნული ამ ნაწილში, ასევე ბევრი რამ, რაც მასში ქვემოთ არის ნათქვამი.
Ranke vortex მილში, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 6.5, ცილინდრული მილი 1 დაკავშირებულია ერთ ბოლოში ძაფთან 2, რომელიც მთავრდება მართკუთხა ჯვრის მონაკვეთის საქშენით, რომელიც უზრუნველყოფს შეკუმშული სამუშაო გაზის მიწოდებას მილში მის გარშემოწერილობასთან ტანგენციურად. შიდა ზედაპირი. მეორე ბოლოში, ხვრელი იკეტება დიაფრაგმით 3 ცენტრში ნახვრეტით, რომლის დიამეტრი მნიშვნელოვნად მცირეა მილის 1-ის შიდა დიამეტრზე. ამ ხვრელის მეშვეობით ცივი გაზის ნაკადი გამოდის მილიდან 1, რომელიც მილ 1-ში მისი მორევის მოძრაობის დროს იყოფა ცივ (ცენტრალურ) და ცხელ (პერიფერიულ) ნაწილებად. ნაკადის ცხელი ნაწილი, მილის 1-ის შიდა ზედაპირის მიმდებარედ, ბრუნავს, გადადის მილის 1-ის შორეულ ბოლოში და ტოვებს მას მის კიდესა და რეგულირების კონუსს შორის არსებული რგოლის მეშვეობით.
B განმარტავს, რომ ნებისმიერი მოძრავი გაზის (ან სითხის) ნაკადს აქვს, როგორც მოგეხსენებათ, ორი ტემპერატურა: თერმოდინამიკური (ასევე სტატიკური) T, რომელიც განისაზღვრება აირის მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგიით (ეს ტემპერატურა გაიზომება თერმომეტრით, რომელიც მოძრაობს თერმომეტრთან ერთად. გაზის ნაკადი იმავე სიჩქარით V, რაც არის ნაკადი) და სტაგნაციის ტემპერატურა T0, რომელიც იზომება სტაციონარული თერმომეტრით, რომელიც მოთავსებულია ნაკადის გზაზე. ეს ტემპერატურა დაკავშირებულია ურთიერთობით

(6.1)

სადაც C არის გაზის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე. მეორე ტერმინი (6.1) აღწერს ტემპერატურის ზრდას თერმომეტრზე გაზის ნაკადის შენელების გამო. თუ სტაგნაცია ხორციელდება არა მხოლოდ გაზომვის ადგილზე, არამედ მთელი ნაკადის მონაკვეთზე, მაშინ მთელი გაზი თბება სტაგნაციის ტემპერატურამდე T0. ამ შემთხვევაში, ნაკადის კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ.
ფორმულის (6.1) გარდაქმნით ვიღებთ გამონათქვამს

(6.2)

რაც ამბობს, რომ ნაკადის V სიჩქარე იზრდება ადიაბატურ პირობებში, თერმოდინამიკური ტემპერატურა მცირდება.
გაითვალისწინეთ, რომ ბოლო გამოთქმა გამოიყენება არა მხოლოდ გაზის ნაკადზე, არამედ სითხის ნაკადზეც. მასში, ადიაბატურ პირობებში ნაკადის V სიჩქარის მატებასთან ერთად, სითხის თერმოდინამიკური ტემპერატურაც უნდა შემცირდეს. სწორედ წყლის ნაკადის ტემპერატურის ეს შემცირება დაჩქარდა ტურბინის ვიწრო მილში, რაც ლ. გერბრანდმა მიუთითა 3.4 ნაწილში, რომელიც გვთავაზობს მდინარის წყლის სითბოს გადაქცევას. კინეტიკური ენერგიანაკადი მიეწოდება ჰიდროელექტროსადგურების ტურბინას.
მართლაც, კიდევ ერთხელ გადაიწერება გამონათქვამი (6.1) ფორმაში

(6.3)

ვიღებთ წყლის ნაკადის კინეტიკური ენერგიის გაზრდის ფორმულას

(აქ m არის წყლის მასა, რომელიც გაიარა მილსადენში).
მაგრამ დავუბრუნდეთ მორევის მილს. აჩქარებს მის შეყვანის ძაბვას მაღალ სიჩქარემდე, ცილინდრული მილის 1-ში შესასვლელ გაზს აქვს მაქსიმალური ტანგენციალური სიჩქარე VR და ყველაზე დაბალი თერმოდინამიკური ტემპერატურა. შემდეგ ის მოძრაობს მილ 1-ში ცილინდრული სპირალის გასწვრივ შორს გასასვლელში, ნაწილობრივ დახურულია კონუსით 4. თუ ეს კონუსი მოიხსნება, მაშინ გაზის მთელი ნაკადი თავისუფლად გამოვა მილის შორეული (ცხელი) ბოლოდან 1. უფრო მეტიც, VT შეიწოვება მე-3 დიაფრაგმის ხვრელის მეშვეობით და გარე ჰაერის ნაწილს. (ამ პრინციპზეა დაფუძნებული მორევის ეჟექტორების მოქმედება, რომლებსაც აქვთ უფრო მცირე ზომები, ვიდრე პირდაპირი დინებისა.)
მაგრამ კონუს 4-სა და მილის 1 კიდეს შორის უფსკრულის რეგულირებით, ისინი მიაღწევენ მილში წნევის მატებას იმ მნიშვნელობამდე, რომლის დროსაც გარე ჰაერის შეწოვა ჩერდება და გაზის ნაწილი 1 მილიდან იწყებს გამოსვლას. დიაფრაგმის ხვრელის მეშვეობით 3. ამავდროულად, მილში ჩნდება ცენტრალური (პარაქსიალური) 1 მორევის ნაკადი, რომელიც მოძრაობს მთავარი (პერიფერიული), მაგრამ მბრუნავი, როგორც ნათქვამია, იმავე მიმართულებით.
VT-ში მიმდინარე პროცესების მთელ კომპლექსში არის ორი მთავარი, რომელიც განსაზღვრავს, მკვლევართა უმეტესობის აზრით, ენერგიის გადანაწილებას მასში პერიფერიულ და ცენტრალურ მორევის გაზის ნაკადებს შორის.
პირველი ძირითადი პროცესია მბრუნავი ნაკადების ტანგენციალური სიჩქარის ველის რესტრუქტურიზაცია მილის გასწვრივ გადაადგილებისას. სწრაფად მბრუნავი პერიფერიული ნაკადი თანდათან გადააქვს თავის ბრუნვას მისკენ მიმავალ ცენტრალურ ნაკადზე. შედეგად, როდესაც ცენტრალური ნაკადის გაზის ნაწილაკები უახლოვდებიან დიაფრაგმა 3-ს, ორივე ნაკადის ბრუნვა მიმართულია იმავე მიმართულებით და ხდება ისე, თითქოს მყარი ცილინდრი, ვიდრე გაზი, ბრუნავს მისი ღერძის გარშემო. ასეთ მორევს „კვაზიმყარს“ უწოდებენ. ეს სახელწოდება განისაზღვრება იმით, რომ მბრუნავი მყარი ცილინდრის ნაწილაკებს ცილინდრის ღერძის ირგვლივ მოძრაობაში აქვთ ტანგენციალური სიჩქარის იგივე დამოკიდებულება ღერძამდე მანძილზე: Vr. =. ?რ.
მეორე ძირითადი პროცესი WP-ში არის პერიფერიული და ცენტრალური ნაკადების თერმოდინამიკური ტემპერატურის გათანაბრება WP-ის თითოეულ მონაკვეთში, რაც გამოწვეულია ნაკადებს შორის ტურბულენტური ენერგიის გაცვლით. ამ გასწორების გარეშე, შიდა ნაკადს, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი ტანგენციალური სიჩქარე, ვიდრე პერიფერიულს, ექნებოდა უფრო მაღალი თერმოდინამიკური ტემპერატურა, ვიდრე პერიფერიულს. ვინაიდან პერიფერიული ნაკადის ტანგენციალური სიჩქარე ცენტრალურზე მეტია, თერმოდინამიკური ტემპერატურის გათანაბრების შემდეგ, პერიფერიული ნაკადის სტაგნაციის ტემპერატურა, რომელიც მოძრაობს მილის 1-ის გამოსასვლელისკენ, ნახევრად დაფარული კონუსით 4, აღმოჩნდება. უფრო დიდია, ვიდრე ცენტრალური ნაკადი, რომელიც მოძრაობს მე-3 დიაფრაგმის ხვრელისკენ.
აღწერილი ორი ძირითადი პროცესის ერთდროული მოქმედება იწვევს, მკვლევართა უმეტესობის აზრით, ენერგიის გადაცემას ცენტრალური გაზის ნაკადიდან VT-ში პერიფერიულზე და გაზის დაყოფამდე ცივ და ცხელ ნაკადებად.
VT– ის მუშაობის ეს იდეა ჯერ კიდევ აღიარებულია სპეციალისტების უმეტესობის მიერ. და VT-ის დიზაინი რანკეს დროიდან დიდად არ შეცვლილა, თუმცა VT-ის ფარგლები მას შემდეგ ფართოვდება. აღმოჩნდა, რომ VT-ები, რომლებიც ცილინდრულის ნაცვლად იყენებენ კონუსურ (მცირე კონუსური კუთხით) მილს, აჩვენებენ ოდნავ უკეთეს შესრულებას. მაგრამ მათი წარმოება უფრო რთულია. ყველაზე ხშირად, აირებზე მომუშავე VT-ები გამოიყენება ცივი წარმოებისთვის, მაგრამ ზოგჯერ, მაგალითად, მორევის თერმოსტატებში მუშაობისას გამოიყენება როგორც ცივი, ასევე ცხელი ნაკადები.
მიუხედავად იმისა, რომ მორევის მილს აქვს ბევრად უფრო დაბალი ეფექტურობა, ვიდრე სხვა ტიპის სამრეწველო მაცივრები, რაც განპირობებულია მაღალი ენერგიის მოხმარებით გაზის შეკუმშვისთვის, სანამ ის იკვებება VT-ში, დიზაინის უკიდურესი სიმარტივე და VT-ის არაპრეტენზიულობა ხდის მას. შეუცვლელია მრავალი აპლიკაციისთვის.
VT-ს შეუძლია იმუშაოს ნებისმიერ აირისებრ მოქმედ სითხეებთან (მაგალითად, წყლის ორთქლთან) და სხვადასხვა წნევის ვარდნაზე (ატმოსფეროს ფრაქციებიდან ასობით ატმოსფერომდე). გაზის ნაკადის სიჩქარის დიაპაზონი VT-ში ასევე ძალიან ფართოა (მ3/სთ ფრაქციებიდან ასობით ათასი მ3/საათამდე) და შესაბამისად მათი სიმძლავრის დიაპაზონი. თუმცა მატებასთან ერთად
VT-ის დიამეტრი (ანუ მისი სიმძლავრის მატებასთან ერთად) ზრდის VT-ის ეფექტურობას.
როდესაც VT გამოიყენება ცივი და ცხელი აირის ნაკადების წარმოებისთვის ერთდროულად, მილი კეთდება გაუცივებლად. ასეთ WT-ებს ადიაბატური ეწოდება. მაგრამ მხოლოდ ცივი ნაკადის გამოყენებისას უფრო მომგებიანია VT-ის გამოყენება, რომლის დროსაც მილის სხეული ან მისი შორეული (ცხელი) ბოლო გაცივებულია წყლის ქურთუკით ან სხვა მეთოდით იძულებით. გაგრილება საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ HT-ის გაგრილების სიმძლავრე.

6.3. Vortex მილის პარადოქსები

მორევის მილი, რომელიც იქცა „მაქსველის დემონად“, რომელიც (ახორციელებს გაზის სწრაფი მოლეკულების გამოყოფას ნელი მოლეკულებისგან), ჯ. რანკეს გამოგონების შემდეგ დიდი ხნის განმავლობაში არ მიუღია აღიარება. ზოგადად, ყველა პროცესი და მოწყობილობა. თუ ისინი არ მიიღებენ თეორიულ დასაბუთებას და მეცნიერულ ახსნას, ჩვენს განმანათლებლურ საუკუნეში თითქმის განწირულია უარყოფისთვის. ეს არის, თუ გნებავთ, შემობრუნებული მხარეგანმანათლებლობა: ყველაფერს, რაც წამიერ ახსნას ვერ პოულობს, არსებობის უფლება არ აქვს! და რანკეს მილში, მისი მუშაობის ზემოაღნიშნული ახსნის გამოჩენის შემდეგაც კი, ბევრი დარჩა და გაურკვეველი რჩება. სამწუხაროდ, წიგნებისა და სახელმძღვანელოების ავტორები იშვიათად აღნიშნავენ გარკვეული საკითხების გაურკვევლობას, პირიქით, უფრო ხშირად ცდილობენ მათ გვერდის ავლით და დაფარვას, რათა შექმნან მეცნიერების ყოვლისშემძლეობის სახე. წიგნი ამ მხრივ გამონაკლისი არ არის.
ასე რომ, მის გვერდზე 25, როდესაც ხსნის გადანაწილების პროცესს! ენერგია VT-ში მბრუნავი აირის ნაკადების სიჩქარის ველის გადაკეთებით და "კვაზი-მყარი" მორევის გამოჩენით, შეიძლება შეამჩნიოთ გარკვეული დაბნეულობა. მაგალითად), ვკითხულობთ: „როდესაც ცენტრალური ნაკადი მოძრაობს... ის სულ უფრო და უფრო ინტენსიურ ტრიალს განიცდის გარე ნაკადის მხრიდან. ამ პროცესში, როდესაც გარე ფენები უხვევს შიდას, შედეგად... შიდა ნაკადის ტანგენციალური სიჩქარე მცირდება და გარე მატულობს. ამ ფრაზის ალოგიკურობა დაგაინტერესებთ, ცდილობენ თუ არა წიგნის ავტორები დამალონ რაიმე ახსნილი, შექმნან ლოგიკის სახე იქ, სადაც არ არის?
VT-ის თეორიის შექმნის მცდელობებმა გაზ-დინამიკური განტოლებების სისტემის აგებითა და ამოხსნით, რომლებიც აღწერს პროცესებს VT-ში, მრავალი ავტორი მიიყვანა გადაულახავ მათემატიკურ სირთულეებამდე. ამასობაში, ექსპერიმენტატორების მიერ მორევის ეფექტის შესწავლამ მასში უფრო და უფრო ახალი თვისებები გამოავლინა, რომელთა დასაბუთება შეუძლებელი აღმოჩნდა რომელიმე მიღებული ჰიპოთეზის მიხედვით.
1970-იან წლებში კრიოგენული ტექნოლოგიის განვითარებამ სტიმული მისცა მორევის ეფექტის ახალი შესაძლებლობების ძიებას, რადგან გაგრილების სხვა არსებული მეთოდები - გაზის ჩახშობა, ამოფრქვევა და გაზის გაფართოება - არ აძლევდა გადაწყვეტას დიდი მოცულობის გაგრილების შედეგად წარმოქმნილ პრაქტიკულ პრობლემებზე. და თხევადი აირები დაბალი კონდენსაციის ტემპერატურით. ამიტომ, მორევის გამაგრილებლების მუშაობის კვლევა კიდევ უფრო ინტენსიურად გაგრძელდა.
ამ მიმართულებით ყველაზე საინტერესო შედეგებს მიაღწიეს ლენინგრადელმა V. E. Finko-მ. მის მორევის გამაგრილებელში VT-ით, რომელსაც აქვს კონუსური კუთხე 14°-მდე, მიღწეული იყო ჰაერის გაგრილება 30°K-მდე. გაგრილების ეფექტის მნიშვნელოვანი ზრდა აღინიშნა შესასვლელში გაზის წნევის ზრდით 4 მპა-მდე და უფრო მაღალი, რაც [ეწინააღმდეგება ზოგადად მიღებულ თვალსაზრისს, რომ 1 მპა-ზე მეტი წნევის დროს VT ეფექტურობა პრაქტიკულად არ იზრდება. მზარდი წნევით.
ამ და სხვა მახასიათებლებმა, რომლებიც აღმოჩენილია ქვებგერითი შემავალი ნაკადის სიჩქარით მორევის გამაგრილებლის ტესტების დროს, რომლებიც არ შეესაბამება არსებულ იდეებს მორევის ეფექტის შესახებ და მისი დახმარებით გაზის გაგრილების გამოთვლის მეთოდს ლიტერატურაში, აიძულა V. E. Finko გაეანალიზებინა ეს შეუსაბამობები. .
მან შენიშნა, რომ არა მხოლოდ ცივი (Tx), არამედ "ცხელი" (Tr) გამავალი აირის ნაკადების სტაგნაციის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაბალი იყო მის VT-ზე მიწოდებული გაზის T ტემპერატურაზე. ეს ნიშნავს, რომ ენერგეტიკული ბალანსი მის WT-ში არ შეესაბამებოდა ცნობილ ჰილშის ბალანსის განტოლებას ადიაბატური WT-ებისთვის.

(6.5)

სადაც მე ვარ მოქმედი აირის სპეციფიკური ენთალპია,

ხელმისაწვდომ ლიტერატურაში ფინკომ ვერ იპოვა ნაშრომები, რომლებიც დაკავშირებულია ურთიერთობის გადამოწმებაზე (6.5). გამოქვეყნებულ ნაშრომებში, როგორც წესი, ცივი ნაკადის ფრაქცია JLI გამოითვლებოდა ფორმულით

(6.6)

თოვჰ გოგ გოჰის ტემპერატურის გაზომვის შედეგების მიხედვით. ბოლო ფორმულა მიიღება (6.5) პირობების გამოყენებით:
V.E.Finko ქმნის სტენდი, რომელიც აღწერილია, რომელზედაც, ნაკადის სტაგნაციის ტემპერატურის გაზომვასთან ერთად, განხორციელდა გაზის ნაკადის სიჩქარის გაზომვები ოვხ, ოქსი, ოგ. შედეგად, მტკიცედ დადგინდა, რომ გამოხატულება (6.5) მიუღებელია WP-ის ენერგეტიკული ბალანსის გამოსათვლელად, რადგან ექსპერიმენტებში შემომავალი და გამავალი ნაკადების სპეციფიკურ ენთალპიებში სხვაობა იყო 9-24% და გაიზარდა მატებასთან ერთად. შემავალი წნევის ან შემავალი აირის ტემპერატურის დაქვეითებით. ფინკო აღნიშნავს, რომ გარკვეული შეუსაბამობა (6.5) და ტესტის შედეგებს შორის დაფიქსირდა ადრე სხვა მკვლევართა ნაშრომებში, მაგალითად, სადაც შეუსაბამობა იყო 10-12%, მაგრამ ამ სამუშაოების ავტორებმა ახსნეს ხარჯების გაზომვის უზუსტობა.
გარდა ამისა, V. E. Finko აღნიშნავს, რომ WP-ში სითბოს გადაცემის არცერთი ადრე შემოთავაზებული მექანიზმი, მათ შორის, კონტრასტული ტურბულენტური სითბოს გადაცემის მექანიზმი, არ განმარტავს მათ. მაღალი სიჩქარითსითბოს მოცილება გაზიდან, რაც იწვევს მის მიერ დაფიქსირებულ მნიშვნელოვან ტემპერატურულ განსხვავებებს (~70°K და მეტი) მის მორევის გამაგრილებელში. ის თავის ახსნას გვთავაზობს VT-ში გაზის გაციებას "აირის მორევის გაფართოების მუშაობით", რომელიც განხორციელდა მილის შიგნით გაზის იმ ნაწილებზე, რომლებიც ადრე შედიოდა იქ, ისევე როგორც გარე ატმოსფეროზე, სადაც გაზი გადის.
აქვე უნდა აღვნიშნოთ, რომ ზოგადად WT-ის ენერგეტიკულ ბალანსს აქვს ფორმა:

(6.7)

სადაც Wcool არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც ამოღებულია დროში ერთეულში VT კორპუსიდან მისი ბუნებრივი ან ხელოვნური გაგრილების გამო. ადიაბატური მილების გაანგარიშებისას, ბოლო ტერმინი (6.7) უგულვებელყოფილია მისი სიმცირის გამო, რადგან VT ჩვეულებრივ მცირე ზომისაა და მათი სითბოს გაცვლა გარემომცველ ჰაერთან კონვექციის საშუალებით უმნიშვნელოა, შედარებით სითბოს გაცვლა გაზების ნაკადებს შორის VT-ში. ხოლო ხელოვნურად გაცივებული ვტ-ების ექსპლუატაციის დროს, ბოლო ვადა (6.7) უზრუნველყოფს ცივ აირის ნაკადის ფრაქციის ზრდას, რომელიც ტოვებს VT-ებს. ფინკოს მორევის გამაგრილებელში არ იყო ხელოვნური გაგრილება, ხოლო ბუნებრივი კონვექციური სითბოს გაცვლა გარემომცველ ატმოსფერულ ჰაერთან უმნიშვნელო იყო.
ფინკოს მომდევნო ექსპერიმენტს, რომელიც აღწერილია ში, როგორც ჩანს, პირდაპირი კავშირი არ ჰქონდა VT-ში სითბოს გადაცემის საკითხებთან. მაგრამ ეს არის ის, ვინც ყველაზე ძლიერ ეჭვობს არა მხოლოდ ადრე არსებული იდეების სისწორეში WP-ში გაზის ნაკადებს შორის სითბოს გაცვლის მექანიზმის შესახებ, არამედ ზოგადად WP ოპერაციის ზოგადად მიღებული სურათის სისწორეში. ფინკო თავისი VT ღერძის გასწვრივ შემოაქვს თხელ ღეროს, რომლის მეორე ბოლო ფიქსირდება საკისარში. როდესაც VT მუშაობს, ღერო იწყებს ბრუნვას 3000 rpm-მდე სიჩქარით, რაც ამოძრავებს VT-ში მბრუნავი ცენტრალური გაზის ნაკადს. მაგრამ მხოლოდ ღეროს ბრუნვის მიმართულება აღმოჩნდა VT-ში მთავარი (პერიფერიული) მორევის გაზის ნაკადის ბრუნვის მიმართულების საპირისპირო!
ამ ექსპერიმენტიდან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ გაზის ცენტრალური ნაკადის ბრუნვა საპირისპიროა პერიფერიული (მთავარი) ნაკადის ბრუნვისა. მაგრამ ეს ეწინააღმდეგება BT-ში გაზის "კვაზი-მყარი" ბრუნვის გაბატონებულ იდეას.
გარდა ამისა, V. E. Finko დარეგისტრირდა ცივი გაზის ნაკადის გასასვლელში მისი VT ინფრაწითელი გამოსხივების ზოლის სპექტრიდან ტალღის სიგრძის დიაპაზონში 5-12 μm, რომლის ინტენსივობა გაიზარდა გაზის წნევის მატებასთან ერთად VT შესასვლელში. თუმცა ხანდახან „ნაკადის ბირთვიდან გამომავალი რადიაცია“ ვიზუალურადაც შეინიშნებოდა. ლურჯი ფერითუმცა, მკვლევარი არ ანიჭებდა რადიაციას დიდ მნიშვნელობას, აღნიშნა რადიაციის არსებობა, როგორც კურიოზული თანმხლები ეფექტი და არც კი მიიყვანა მისი ინტენსივობა მნიშვნელობებამდე. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ფინკო არ უკავშირებდა ამ გამოსხივების არსებობას. სითბოს გადაცემის მექანიზმი BT-ში.
აქ ჩვენ კვლავ უნდა გავიხსენოთ 4.4 და 4.5 განყოფილებებში შემოთავაზებული მექანიზმი სხეულების სისტემიდან "დამატებითი" მასის ენერგიის გადაყრისთვის, რათა გამოიმუშავოს სისტემის აუცილებელი უარყოფითი შემაკავშირებელი ენერგია. ჩვენ დავწერეთ, რომ ენერგიის გადაყრის უმარტივესი გზა ელექტრული დამუხტული სხეულებია. როდესაც ისინი ბრუნავენ, მათ შეუძლიათ უბრალოდ გამოასხივონ ენერგია ელექტრომაგნიტური ტალღების ან ფოტონების სახით. ნებისმიერი გაზის ნაკადში ყოველთვის არის იონების გარკვეული რაოდენობა, რომელთა მოძრაობამ წრის ან რკალის გასწვრივ მორევის ნაკადში უნდა გამოიწვიოს ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება.
მართალია, მორევის ბრუნვის ტექნიკური სიხშირეების დროს, მოძრავი იონის მიერ რადიოტალღის გამოსხივების ინტენსივობა, რომელიც გამოითვლება ფუნდამენტურ სიხშირეზე ციკლოტრონის გამოსხივების ცნობილი ფორმულის მიხედვით, აღმოჩნდება უკიდურესად მცირე. მაგრამ ციკლოტრონის გამოსხივება არ არის ერთადერთი და შორს არის მბრუნავი გაზიდან ფოტონების გამოსხივების შესაძლო მექანიზმებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი. არსებობს მრავალი სხვა შესაძლო მექანიზმი, მაგალითად, აირის მოლეკულების აგზნებით იონ-ბგერითი ვიბრაციებით, რასაც მოჰყვება აღგზნებული მოლეკულების გამოსხივება. აქ მხოლოდ ციკლოტრონის გამოსხივებაზე ვსაუბრობთ მხოლოდ იმიტომ, რომ მისი მექანიზმი ინჟინრისთვის - ამ წიგნის მკითხველისთვის არის ყველაზე გასაგები. კიდევ ერთხელ გავიმეოროთ, რომ როცა ბუნებას სჭირდება ენერგიის გამოსხივება მოძრავი სხეულების სისტემიდან, ის იპოვის ათასგვარ გზას ამის გასაკეთებლად. განსაკუთრებით ისეთი სისტემიდან, როგორიცაა გაზის მორევი, რომელშიც რადიაციის იმდენი შესაძლებლობაა, რაც გასაგებია მეცნიერების დღევანდელი განვითარებითაც კი.
V.E. Finko-მ დაარეგისტრირა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ზოლის სპექტრი
ტალღის სიგრძე = 10 მკმ. ზოლის სპექტრი დამახასიათებელია გაზის მოლეკულების თერმული გამოსხივებისთვის. მყარი სხეულები იძლევა გამოსხივების უწყვეტ სპექტრს. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ფინკოს ექსპერიმენტებში დაფიქსირდა სამუშაო გაზის გამოსხივება და არა VT-ის ლითონის კორპუსი.
მბრუნავი გაზის თერმულმა გამოსხივებამ შეიძლება მოიხმაროს არა გამოსხივებული მოლეკულების ან იონების დანარჩენი მასა, არამედ გაზის თერმული ენერგია, როგორც მისი შიდა ენერგიის ყველაზე მოძრავი ნაწილი. გაზის მოლეკულებს შორის თერმული შეჯახება არა მხოლოდ აღაგზნებს მოლეკულებს, არამედ კვებავს იონებს კინეტიკური ენერგიით, რომელსაც ისინი გამოყოფენ უკვე ელექტრომაგნიტური ენერგიის სახით. და როგორც ჩანს, გაზის ბრუნვა რატომღაც (შესაძლოა ბრუნვის ველის საშუალებით) ასტიმულირებს რადიაციის ამ პროცესს. ფოტონის ემისიის შედეგად გაზი გაცივდება დაბალ ტემპერატურამდე, ვიდრე ეს გამომდინარეობს სითბოს გადაცემის ცნობილი თეორიებიდან ცენტრალურ და პერიფერიულ მორევებს შორის VT-ში.
ფინკოს ნაშრომში, სამწუხაროდ, დაკვირვებული გამოსხივების ინტენსივობა არ არის მითითებული და, შესაბამისად, ჯერჯერობით ვერაფერს ვიტყვით მის მიერ გადატანილი სიმძლავრის სიდიდეზე. მაგრამ მან აღნიშნა VT-ის კედლების შიდა ზედაპირის გათბობა მინიმუმ 5°K-ით, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს სწორედ ამ გამოსხივებით გაცხელებით.
ამასთან დაკავშირებით, შემდეგი ჰიპოთეზა ჩნდება ცენტრალური ნაკადიდან პერიფერიული მორევის გაზის ნაკადამდე სითბოს მოცილების პროცესის შესახებ WP-ში. როგორც ცენტრალური, ისე პერიფერიული ნაკადების გაზი ასხივებს ფოტონებს მათი ბრუნვის დროს. როგორც ჩანს, პერიფერიული უფრო ინტენსიურად უნდა ასხივებდეს, რადგან მას აქვს უფრო დიდი ტანგენციალური სიჩქარე. მაგრამ ცენტრალური ნაკადი არის ინტენსიური ღერძული ბრუნვის ველში, რომელიც ასტიმულირებს ფოტონების გამოყოფას აღგზნებული მოლეკულებისა და იონების მიერ. (ფინკოს ექსპერიმენტებში ეს ადასტურებს ცისფერი ბზინვარების არსებობას ზუსტად ნაკადის „ბირთვიდან“). ამ შემთხვევაში, ნაკადის გაზი გაცივდება მისგან გამომავალი რადიაციის გამო, რომელიც ატარებს ენერგიას და რადიაცია შეიწოვება. მილის კედლებით, რომლებიც თბება ამ გამოსხივებით. მაგრამ პერიფერიული გაზის ნაკადი მილის კედლებთან კონტაქტში შლის ამ სითბოს და თბება. შედეგად, ცენტრალური მორევის ნაკადი ცივია, ხოლო პერიფერიული თბება.
ამრიგად, VT სხეული ასრულებს შუალედური სხეულის როლს, რომელიც უზრუნველყოფს სითბოს გადაცემას ცენტრალური მორევის ნაკადიდან პერიფერიულში.
ნათელია, რომ როდესაც HT-ის სხეული გაცივებულია, მისგან სითბოს გადაცემა პერიფერიულ გაზის ნაკადზე მცირდება მილის სხეულსა და მასში არსებულ გაზს შორის ტემპერატურის სხვაობის შემცირებისა და გაგრილების გამო. HT-ის სიმძლავრე გაიზარდა.
ეს ჰიპოთეზა ხსნის ფინკოს მიერ აღმოჩენილ დარღვევასაც. სითბოს ბალანსირაზეც ზემოთ ვისაუბრეთ. მართლაც, თუ გამოსხივების ნაწილი ტოვებს WP საზღვრებს მისი გამოსასვლელებით (და ეს ნაწილი შეიძლება იყოს ~ 10%, თუ ვიმსჯელებთ ფინკოს მიერ გამოყენებული მოწყობილობის გეომეტრიით), მაშინ რადიაციის ამ ნაწილის მიერ გადატანილი ენერგია აღარ არის. ჩაწერილია მოწყობილობებით, რომლებიც ზომავენ გაზის სტაგნაციის ტემპერატურას მილის გასასვლელებში. რადიაციის ფრაქცია, რომელიც ტოვებს მილს, განსაკუთრებით იზრდება, თუ გამოსხივება წარმოიქმნება უპირატესად მილის 3 დიაფრაგთან (იხ. სურ. 6.5), სადაც გაზის ბრუნვის სიჩქარე მაქსიმალურია.
კიდევ რამდენიმე სიტყვა უნდა ითქვას VT-ში პერიფერიული გაზის ნაკადის გათბობაზე. როდესაც ვ.ე. ფინკომ დაამონტაჟა გაზის ნაკადის „გასწორება“ (გისოსის „მუხრუჭები“) თავისი VT-ის „ცხელ“ ბოლოს, გამავალი გაზის ნაკადის „ცხელ“ ნაწილს მას შემდეგ, რაც „გასწორებას“ უკვე ჰქონდა ტემპერატურა 30-60 °K. უფრო მაღალი ვიდრე ტოვჰ. ამავდროულად, ცივი ნაკადის წილი გაიზარდა ნაკადის "ცხელი" ნაწილის მოსაშორებლად გადასასვლელი მონაკვეთის ფართობის შემცირების გამო, ხოლო ნაკადის ცივი ნაწილის ტემპერატურა არ იყო. უფრო გრძელი, როგორც "გასწორების" გარეშე მუშაობისას.
"გასწორების" დაყენების შემდეგ ფინკო აღნიშნავს ძალიან ძლიერ ხმაურს მისი VT-ის მუშაობის დროს. გაზის გაცხელებას კი მილში „გამსწორებელი“ მოთავსებისას (რომელიც, როგორც მისი შეფასებით აჩვენა, ვერ გაცხელდებოდა მხოლოდ „გამსწორებელთან“ გაზის ნაკადის ხახუნის გამო) გარეგნობით ხსნის. აირში ხმის ვიბრაციები, რომლის რეზონატორიც არის მილი. ამ პროცესს ფინკომ უწოდა "ტალღის გაფართოებისა და გაზის შეკუმშვის მექანიზმი", რაც იწვევს მის გათბობას.
ცხადია, რომ გაზის ნაკადის ბრუნვის შენელებას უნდა გამოეწვია ნაკადის კინეტიკური ენერგიის ნაწილის სითბოდ გადაქცევა. მაგრამ ამ ტრანსფორმაციის მექანიზმი მხოლოდ ფინკოს ნაშრომში გამოვლინდა.
ზემოაღნიშნული გვიჩვენებს, რომ მორევის მილი კვლავ სავსეა მრავალი საიდუმლოებით და რომ ათწლეულების მანძილზე არსებული იდეები მისი მუშაობის შესახებ რადიკალურ გადახედვას მოითხოვს.

6.4. მორევებში საწინააღმდეგო დენის ჰიპოთეზა

მორევის მოძრაობა შეიცავს იმდენ შეუსწავლელს, რომ თეორეტიკოსებისა და ექსპერიმენტატორების ერთზე მეტ თაობას ექნება საკმარისი სამუშაო. და ამავე დროს, მორევის მოძრაობა აშკარად არის ყველაზე გავრცელებული ტიპის მოძრაობა ბუნებაში. მართლაც, ყველა ის სხეული (პლანეტები, ვარსკვლავები, ელექტრონები ატომში და ა.შ.), რომლის შესახებაც ჩვენ 4.1 ნაწილში დავწერეთ, რომ ისინი წრიულ მოძრაობას აკეთებენ, ჩვეულებრივ ასევე წინ მიიწევენ. და როდესაც დაამატებთ მათ ბრუნვით და მთარგმნელობით მოძრაობებს, მიიღებთ სპირალურ მოძრაობას.
არსებობს სპირალების ორი ძირითადი ტიპი: ცილინდრული ხვეული, რომელიც განვიხილეთ 4.3 ნაწილში და არქიმედეს სპირალი, რომლის რადიუსი იზრდება ბრუნთა რაოდენობასთან ერთად. სპირალურ გალაქტიკებს, ბუნებაში ყველაზე დიდ მორევებს, აქვთ ასეთი გარეგნობა.
და არქიმედეს სპირალის გასწვრივ ბრუნვის მოძრაობის სუპერპოზიცია და მისი ღერძის გასწვრივ მთარგმნელობითი მოძრაობა ასევე იძლევა სპირალის მესამე ტიპს - კონუსურს. წყალი, რომელიც მიედინება აბანოდან მის ფსკერზე მილში, მოძრაობს ასეთი სპირალის გასწვრივ, ხოლო ჰაერი ტორნადოში. გაზი მოძრაობს იმავე კონუსური სპირალის გასწვრივ ტექნიკურ ციკლონებში. იქ ყოველი შემობრუნებისას მცირდება ნაწილაკების ტრაექტორიის რადიუსი.

ბრინჯი. 6.6. სხვადასხვა ხარისხის გადახვევის თავისუფალი ჩაძირული ჭავლების სიჩქარის პროფილი:
a - პირდაპირი დინების ჭავლი; ბ - ოდნავ მობრუნებული ჭავლი; გ - ზომიერად მობრუნებული ჭავლი; g - ძლიერად მობრუნებული დახურული ჭავლი; e - ძლიერად მობრუნებული ღია ჭავლი; ა - კედელი; ბ - ხვრელი კედელში; გ - რეაქტიული საზღვრები; d არის სიჩქარის პროფილი კედლიდან სხვადასხვა მანძილზე; e - ჭავლის ღერძი; [U- ღერძული სიჩქარე.

მაგრამ ფინკოს მორევის გამაგრილებელში, რომელსაც აქვს კონუსური მორევის მილი, პერიფერიული გაზის ნაკადი მოძრაობს გაფართოებული კონუსური სპირალის გასწვრივ, ხოლო მომავალი ღერძული ნაკადი - ვიწროების გასწვრივ. ნაკადების ასეთი კონფიგურაცია VT-ში და ტექნიკურ ციკლონში განისაზღვრება აპარატის კედლების გეომეტრიით.
6.2 განყოფილებაში მორევის მილის განხილვისას, ჩვენ დავწერეთ, რომ მასში საპირისპირო ღერძული ნაკადი ხდება მაშინ, როდესაც გაზის გასასვლელი მილის შორეულ (ცხელ) ბოლოში ნაწილობრივ იბლოკება და მასში ჭარბი წნევა იქმნება, რაც აიძულებს გაზს მოძებნოს. მეორე გასასვლელი მილიდან. VT-ში კონტრღერძული ნაკადის წარმოქმნის ასეთი ახსნა დღეს ზოგადად მიღებულია.
მაგრამ მბრუნავი თვითმფრინავების ექსპერტები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად, თბოელექტროსადგურების სანთურებში ჩირაღდნების შესაქმნელად, აღნიშნავენ, რომ მბრუნავი ჭავლის ღერძის გასწვრივ საწინააღმდეგო ნაკადი ხდება აპარატის კედლების არარსებობის შემთხვევაშიც კი. თავისუფალი ჩაძირული ჭავლების სიჩქარის პროფილების შესწავლა (იხ. სურ. 6.6) გვიჩვენებს, რომ საპირისპირო ღერძული ნაკადი იზრდება ჭავლის გადახვევის ხარისხის მატებასთან ერთად.
ფიზიკური მიზეზიუკან დაბრუნების შემთხვევა ჯერ არ არის განმარტებული. ექსპერტების უმეტესობა თვლის, რომ ეს იმიტომ ჩნდება, რომ ჭავლის მობრუნების ხარისხის მატებასთან ერთად ცენტრიდანული ძალები აყრიან მისი აირის ნაწილაკებს პერიფერიაზე, რის შედეგადაც იქმნება იშვიათი ზონა ჭავლის ღერძის მახლობლად, სადაც ატმოსფერული ჰაერი. ჩქარობს,
მდებარეობს წინ თვითმფრინავის ღერძის გასწვრივ.
მაგრამ სამუშაოებში ნაჩვენებია, რომ საპირისპირო ნაკადი დაკავშირებულია არა იმდენად სტატიკური წნევის გრადიენტთან ჭავლში, არამედ მისი სიჩქარის ტანგენციალური და ღერძული (ღერძული) კომპონენტების თანაფარდობასთან. მაგალითად, ჭავლებს, რომლებიც წარმოიქმნება მორევით ტანგენციალური ფლოტის აპარატით, პირების დახრილობის 40-45° კუთხით, აქვთ დიდი იშვიათობა ღერძულ მიდამოში, მაგრამ არ აქვთ საპირისპირო ნაკადები. რატომ არ არიან - ექსპერტებისთვის საიდუმლო რჩება.
შევეცადოთ მისი ამოხსნა, უფრო სწორად, სხვაგვარად ავხსნათ ღერძული კონტრდენების გამოჩენის მიზეზი მორევის ჭავლებში.
როგორც არაერთხელ აღვნიშნეთ, სისტემიდან ბრუნვაში მოქცეული „დამატებითი“ მასის ენერგიის ჩამოგდება ყველაზე მარტივად ხდება ფოტონების გამოსხივებით. მაგრამ ეს არ არის ერთადერთი შესაძლო არხი. ჩვენ ასევე შეგვიძლია შემოგთავაზოთ შემდეგი ჰიპოთეზა, რომელიც თავიდან წარმოუდგენელი იქნება ზოგიერთი მექანიკისთვის.
ამ ჰიპოთეზისკენ მიმავალი გზა გრძელი იყო და ფიზიკოსთა ერთზე მეტმა თაობამ გაიარა. ვიქტორ შაუბერგერმაც კი, ბრწყინვალე ავსტრიელმა ნუგბარმა, მეტყევემ, რომელიც თავისუფალ დროს ფიზიკით იყო დაკავებული, რომელიც დიდ დროს უთმობდა 20-იან წლებში მორევის მოძრაობის გაგებას, შენიშნა, რომ წყლის სპონტანური ტრიალით, რომელიც აბანოდან მილში მიედინება. , აბაზანის დაცლის დრო მცირდება. და ეს ნიშნავს, რომ მორევში იზრდება არა მხოლოდ ტანგენციალური, არამედ ღერძული ნაკადის სიჩქარე. სხვათა შორის, ეს ეფექტი უკვე დიდი ხანია შენიშნეს ლუდის მოყვარულებს. მათ შეჯიბრებებში, იმისთვის, რომ ბოთლის შიგთავსი რაც შეიძლება სწრაფად ჩაიტანონ პირში, ისინი, როგორც წესი, ბოთლში ლუდს ძლიერად ატრიალებენ, სანამ აყრიან მას.
ჩვენ არ ვიცით, უყვარდა თუ არა შაუბერგერს ლუდი (რაც არ უყვარს ავსტრიელს!), მაგრამ ის ცდილობდა ამ პარადოქსული ფაქტის ახსნას იმით, რომ მორევში მასში მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია გარდაიქმნება კინეტიკურ ენერგიად. ჭავლის ღერძული მოძრაობა. მან აღნიშნა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი მოსაზრება ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის მეორე კანონს, სხვა ახსნა ვერ მოიძებნა და წყლის ტემპერატურის შემცირება მორევში ექსპერიმენტული ფაქტია.
ენერგიისა და იმპულსის კონსერვაციის კანონებიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივ ვარაუდობენ, რომ როდესაც ჭავლი ტრიალებს გრძივი მორევში, ჭავლის მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მისი ბრუნვის ენერგიად, და ეს არის ფიქრობდა, რომ შედეგად, ჭავლის ღერძული სიჩქარე უნდა შემცირდეს. ეს, როგორც ნათქვამია, მაგალითად, წელს, უნდა გამოიწვიოს თავისუფალი დატბორილი თვითმფრინავების დიაპაზონის შემცირება, როდესაც ისინი ტრიალებენ.
უფრო მეტიც, ჰიდრავლიკური ინჟინერიაში, ისინი, როგორც წესი, ყოველმხრივ ებრძვიან სითხის ტურბულენტობას მოწყობილობებში მისი გადინებისთვის და ცდილობენ უზრუნველყონ ირროტაციული ლამინარული ნაკადი. ეს განპირობებულია იმით, როგორც აღწერილია, მაგალითად, იმით, რომ მორევის კაბელის გამოჩენა სითხის ნაკადში იწვევს ძაბრის წარმოქმნას სითხის ზედაპირზე სანიაღვრე მილის შესასვლელის ზემოთ. ძაბრი იწყებს ჰაერის ენერგიულ შეწოვას, რომლის შეყვანა მილში არასასურველია. გარდა ამისა, შეცდომით ითვლება, რომ ჰაერით ძაბრის გამოჩენა, რომელიც ამცირებს სითხის მიერ დაკავებულ შესასვლელის კვეთის პროპორციას, ასევე ამცირებს სითხის გადინებას ამ ხვრელში.
ლუდის მოყვარულთა გამოცდილება აჩვენებს, რომ ისინი, ვინც ასე ფიქრობენ, ცდებიან: მიუხედავად სითხის ნაკადის მიერ დაკავებული ხვრელის კვეთის პროპორციის შემცირებისა, ეს უკანასკნელი ხვრელში უფრო სწრაფად მიედინება, როდესაც ნაკადი ბრუნავს, ვიდრე ბრუნვის გარეშე.
თუ ლ. გერბრანდი, რომლის შესახებაც ჩვენ ვწერდით 3.4 ნაწილში, ცდილობდა ჰიდროელექტროსადგურების სიმძლავრის გაზრდას მხოლოდ ტურბინაში წყლის ნაკადის გასწორებით და მილსადენის თანდათანობით შევიწროვებით ისე, რომ წყალმა მიიღო მაქსიმალური სიჩქარე. წინ მოძრაობა, შემდეგ Schauberger-მა მიაწოდა შემცირებული წყლის მილს ხრახნიანი გიდები, გადაუგრიხა წყლის ნაკადი გრძივი მორევში, ხოლო მილის ბოლოს მან მოათავსა ფუნდამენტურად ახალი დიზაინის ღერძული ტურბინა. (ავსტრიის პატენტი No. 117749, 1930 წლის 10 მაისი)
ამ ტურბინის თავისებურება (იხ. სურ. 6.7) არის ის, რომ მას არ აქვს პირები, რომლებიც ჩვეულებრივ ტურბინებში კვეთენ წყლის ნაკადს და მისი გატეხვით ხარჯავენ უამრავ ენერგიას ზედაპირული დაძაბულობის ძალებისა და წყლის მოლეკულების ადჰეზიის დასაძლევად. ეს იწვევს არა მხოლოდ ენერგიის დანაკარგებს, არამედ კავიტაციის ფენომენების გაჩენას, რაც იწვევს ტურბინის ლითონის ეროზიას.
Schauberger-ის ტურბინას აქვს კონუსური ფორმა, სპირალური ფორმის პირებით, საცობის ხრახნის სახით, ხრახნიანი წყლის მორევის ნაკადში. ის არ არღვევს დინებას და არ ქმნის კავიტაციას. არ არის ცნობილი, დანერგილია თუ არა სადმე ასეთი ტურბინა პრაქტიკაში, მაგრამ მისი სქემა, რა თქმა უნდა, შეიცავს ძალიან პერსპექტიულ იდეებს.
თუმცა, აქ ჩვენ გვაინტერესებს არა იმდენად შაუბერგერის ტურბინა, რამდენადაც მისი განცხადება, რომ მორევის ნაკადში წყლის მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას წყლის ნაკადის კინეტიკურ ენერგიად. ამ მხრივ ყველაზე საინტერესოა 1952 წელს ვ.შაუბერგერის მიერ პროფესორ ფრანც პოპელთან ერთად შტუტგარტის ტექნიკურ კოლეჯში ჩატარებული ექსპერიმენტების შედეგები, რაზეც 1952 წელს საუბრობს რომიდან იოზეფ გასლბერგერი.
წყლის მილის ფორმისა და მისი კედლების მასალის გავლენის შესწავლისას მასში მბრუნავი წყლის ნაკადის მიმართ ჰიდროდინამიკურ წინააღმდეგობაზე, ექსპერიმენტატორებმა აღმოაჩინეს, რომ საუკეთესო ქულებიმიღწეულია სპილენძის კედლებით. მაგრამ ყველაზე გასაკვირი ის არის, რომ ანტილოპის რქის მსგავსი არხის კონფიგურაციით, არხში ხახუნი მცირდება წყლის სიჩქარის გაზრდით, ხოლო გარკვეული კრიტიკული სიჩქარის გადაჭარბების შემდეგ წყალი მიედინება უარყოფითი წინააღმდეგობით, ანუ იწოვება არხში. არხი და აჩქარებს მასში.

ბრინჯი. 6.7. შაუბერგის ტურბინა

გასლბერგერი ეთანხმება შაუბერგერს, რომ აქ მორევი წყლის სითბოს მისი დინების კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნის. მაგრამ აღნიშნავს, რომ „თერმოდინამიკა, როგორც სკოლებსა და უნივერსიტეტებში ასწავლიან, არ იძლევა სითბოს ასეთ ტრანსფორმაციას დაბალი ტემპერატურის განსხვავებებით“. თუმცა, გასლბერგერი აღნიშნავს, რომ თანამედროვე თერმოდინამიკას არ ძალუძს მრავალი სხვა ბუნებრივი მოვლენის ახსნა.
და აქ მოძრაობის თეორიას შეუძლია დაგვეხმაროს იმის გაგებაში, თუ რატომ უზრუნველყოფს მორევის მოძრაობა, როგორც ჩანს, თერმოდინამიკის გაბატონებული იდეების საწინააღმდეგოდ, მატერიის მბრუნავი ნაკადის სითბოს გარდაქმნას მისი ღერძული მოძრაობის ენერგიად ფორმულის შესაბამისად. (6.4). მორევში ნაკადის გადახვევა იწვევს სითბოს ნაწილის, რომელიც სისტემის შინაგანი ენერგიის ნაწილია, გარდაიქმნება მორევის ღერძის გასწვრივ ნაკადის მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიად. რატომ ზუსტად ღერძის გასწვრივ? დიახ, რადგან მაშინ შეძენილი ტრანსლაციის მოძრაობის სიჩქარის ვექტორი აღმოჩნდება ნაკადში ნაწილაკების ბრუნვის მოძრაობის მყისიერი ტანგენციალური სიჩქარის ვექტორის პერპენდიკულარული და არ ცვლის ამ უკანასკნელის მნიშვნელობას. ამ შემთხვევაში დაცულია ნაკადის იმპულსის შენარჩუნების კანონი.
გარდა ამისა, ნაწილაკების აჩქარება მორევში მათი ძირითადი (წრიული) მოძრაობის მიმართულების პერპენდიკულარული მიმართულებით იწვევს მათი განივი და არა გრძივი მასის რელატივისტურ ზრდას. ელემენტარული ნაწილაკების განივი და გრძივი მასების ცალკე აღრიცხვის აუცილებლობის შესახებ* (ეს მოგვაგონებს გრძივი და განივი დოპლერის ეფექტების ცალ-ცალკე გამოთვლას.)ბევრი დაიწერა SRT-ის წარმოქმნის საწყის ეტაპზე (იხ. მაგალითად.) კერძოდ, გრძივი მასა (ამ შემთხვევაში შეესაბამება მორევში ნაწილაკების ტანგენციალურ სიჩქარეს) განსაზღვრავს ცენტრიდანული ძალების სიდიდეს წრიული მოძრაობის დროს. . როდესაც სისტემის შიდა ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მასში სხეულების ღერძული (ღერძული) მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიად, ცენტრიდანული ძალები არ იზრდება. მაშასადამე, აღმოცენებული ღერძული მოძრაობის ენერგია, როგორც იქნა, გაქრა წრიული მოძრაობის პრობლემისგან, რაც მათემატიკურად ექვივალენტურია მბრუნავი სისტემის დატოვების გარეშე, ფოტონების გამოსხივების გარეშე.
მაგრამ სისტემის იმპულსის შენარჩუნების კანონი მოითხოვს, რომ თუ მორევის ნაკადი იძენს ღერძულ იმპულსს, ზოგიერთი სხვა სხეული (მაგალითად, მორევის აპარატის სხეული) ერთდროულად იძენს იმპულსის იმავე აბსოლუტურ მნიშვნელობას საპირისპირო მიმართულებით. დახურულ მორევის აპარატებში, მაგალითად, მორევის მილებში და ასევე, როდესაც არ არის შეხება მორევის ნაკადსა და აპარატის კედლებს შორის (როგორც თავისუფლად მობრუნებული ჭავლების ზოგიერთ შემთხვევაში), ნაკადის ღერძული ნაწილი, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი ტანგენციალური სიჩქარე, ვიდრე პერიფერიული ნაწილი, უნდა შეიძინოს საპირისპირო იმპულსი. თუმცა, უკუცემის იმპულსი ასევე შეიძლება გაიტანოს ფოტონების ან ნეიტრინოების ღერძულმა (ღერძულმა) ნაკადმა, რომელიც წარმოიქმნება ბრუნვითი მოძრაობის დროს, რომელიც განხილული იქნება მეთერთმეტე თავში.
ეს არის, ზოგადად, ჭეშმარიტი, ჩვენი გადმოსახედიდან, მიზეზი კონტრადენციის გამოჩენის როგორც მორევის მილებში, ასევე მორევის ჭავლებში.

დასკვნები თავის შესახებ

1 ატმოსფერულ მორევებს ახასიათებთ მათში ჰაერის უპირატესად მარჯვენა ხელით მოძრაობა და „ქარიშხლის თვალის“ არსებობა - ნელი მოძრაობის ან სიმშვიდის ცენტრალური ზონა.
2. ტორნადოებს ჯერ კიდევ აქვთ მთელი რიგი საიდუმლოებები: ჰაერის ულტრამაღალი სიჩქარე და მათში ჩარჩენილი ობიექტები, არაჩვეულებრივი ამწევი ძალა, რომელიც აღემატება ჰაერის ნაკადის წნევის ძალას, ნათების არსებობას და ა.შ.
3. ტენიანი ჰაერის მასების თერმული ენერგია გარდაიქმნება მოძრაობის ენერგიად ატმოსფერულ მორევებში. ამ შემთხვევაში კონცენტრირებულია ენერგია, რაც ერთი შეხედვით ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის პრინციპებს.
4. თერმოდინამიკასთან წინააღმდეგობა მოიხსნება, თუ დავუშვებთ, რომ ატმოსფერული მორევები, მოძრაობის თეორიის მოთხოვნების შესაბამისად, წარმოქმნის თერმულ (ინფრაწითელ და მიკროტალღურ) გამოსხივებას.
5. 1930-იან წლებში J. Ranke-ის აღმოჩენამ მორევის მილში გაზის გამოყოფის ეფექტის შესახებ ცხელ კედელთან და ცივ ღერძულ ღერძულ ნაკადებში, წამოიწყო მრავალი ახალი მიმართულება ტექნოლოგიაში, მაგრამ ჯერ კიდევ არ აქვს საკმარისად სრული და თანმიმდევრული. თეორიული ახსნა.
6. ნაწარმოებები ვ.ე. ფინკომ 1980-იან წლებში ეჭვი შეიტანა ზოგიერთი ზოგადად მიღებული იდეის სისწორეში მორევის მილში მიმდინარე პროცესების შესახებ: მასში არსებული ენერგეტიკული ბალანსი, კონტრასტული ტურბულენტური სითბოს გადაცემის მექანიზმი და ა.
7. ვ.ე. ფინკომ აღმოაჩინა, რომ მორევის მილში ცივ ღერძულ კონტრდენს აქვს ბრუნვის მიმართულება ძირითადი (პერიფერიული) გაზის ნაკადის მიმართ, და რომ გაზის მორევის მილი წარმოქმნის სპექტრის სპექტრის ინფრაწითელ გამოსხივებას და ზოგჯერ ლურჯ გამოსხივებას, რომელიც გამოდის ღერძული ზონა.
8. მორევის მილის მუხრუჭის ცხელ ბოლოში მოთავსება - გაზის ნაკადის გასწორების მილები,
როგორც ვ.ე. ფინკო, აირში ძლიერი ხმოვანი ვიბრაციების წარმოქმნას, რომლის რეზონატორიც არის მილი, და გაზის ნაკადის მათ ძლიერ გათბობაზე.
9. შემოთავაზებულია სითბოს მოცილების მექანიზმი მორევის მილში გაზის ღერძული საპირისპირო ნაკადიდან პერიფერიულ ნაკადამდე, გამოსხივების გამო, რომელიც სტიმულირდება გაზის ბრუნვის აჩქარებით ფოტონების ღერძული ნაკადით, რომლებიც ათბობენ მორევის მილის კედლებს, და მათგან სითბო გადადის პერიფერიულ გაზის ნაკადში და რეცხავს მათ.
10. ღერძული საპირისპირო ნაკადი ხდება არა მარტო მორევის მილებში, არამედ თავისუფალ მბრუნავ ჭავლებშიც, სადაც არ არის აპარატის კედლები, რისი მიზეზი ჯერ ბოლომდე გაურკვეველია.
11. 1930-იან წლებში ვ.შაუბერგერმა აღნიშნა, რომ მორევში მასში მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება წყლის ჭავლის ღერძული მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიად და შესთავაზა ამის გამოყენება.
12. მოძრაობის თეორია შაუბერგერის ეფექტს ხსნის იმით, რომ წყლის ნაკადის მორევა იწვევს მოლეკულების თერმული ენერგიის ნაწილის, რომელიც არის ნაკადის შიდა ენერგია, არ დატოვოს მორევის ნაკადი რადიაციის სახით. , მაგრამ გარდაიქმნება ნაკადის კინეტიკურ ენერგიად ტანგენციალური მობრუნების სიჩქარის პერპენდიკულარული მიმართულებით, მორევის ნაკადის ღერძის გასწვრივ. ამ უკანასკნელს მოითხოვს დინების მოძრაობის კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონი. ხოლო იმპულსის შენარჩუნების კანონი ბრუნვის ღერძის გასწვრივ მოითხოვს, რომ როდის
ამ შემთხვევაში, ან გაჩნდა კონტრდენი, ან დაიბადა ფოტონების ან ნეიტრინოების ღერძული ემისია, რაც ანაზღაურებს დინების გრძივი იმპულსის ცვლილებას.

ახასიათებს ატმოსფერული საშიში მოვლენები(ციკლონები, ტაიფუნები, ქარიშხლები, შტორმები, შტორმები, ჭექა-ქუხილი, ტორნადოები, ძლიერი ნალექები, გვალვები, ნისლები, ყინული, ქარბუქი, ყინვები, ყინვები, შტორმები, ჭექა-ქუხილი).

ჩვენ ვცხოვრობთ დიდი საჰაერო ოკეანის ფსკერზე, რომელიც მდებარეობს მთელს მსოფლიოში. ამ ოკეანის სიღრმე 1000 კმ-ია და მას ატმოსფერო ეწოდება.

ქარები არის ეგრეთ წოდებული "შერევის მოწყობილობები", ისინი უზრუნველყოფენ:

გაცვლა დაბინძურებულ და სუფთა ჰაერი;

მინდვრებისა და ტყეების, თბილი და ცივი არქტიკული რეგიონების ჟანგბადით გაჯერება:

ისინი ფანტავენ ღრუბლებს და მოაქვთ წვიმის ღრუბლები მინდვრებში, რომლებიც აწარმოებენ მოსავალს, ამიტომ ქარი სიცოცხლის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია.

დედამიწის ირგვლივ არსებულ აირისებრ გარემოს, რომელიც მასთან ერთად ბრუნავს, ატმოსფერო ეწოდება. არათანაბარი გათბობა ხელს უწყობს ატმოსფეროს ზოგად მიმოქცევას, რაც გავლენას ახდენს დედამიწის ამინდსა და კლიმატზე.

ატმოსფერული წნევანაწილდება არათანაბრად, რაც იწვევს ჰაერის მოძრაობას დედამიწასთან შედარებით მაღალიდან დაბლაზე. ქარი არის ჰაერის მოძრაობა დედამიწის ზედაპირთან შედარებით, ატმოსფერული წნევის არათანაბარი განაწილების შედეგად და მიმართული მაღალი წნევის ზონიდან დაბალი წნევის ზონაში.

ქარის სიძლიერე დამოკიდებულია ბარის გრადიენტზე: რაც უფრო დიდია ატმოსფერული წნევის სხვაობა და რაც უფრო ახლოსაა ურთიერთქმედების ზონები, მით უფრო სწრაფად უთანაბრდება წნევის ვარდნა და მით უფრო მაღალია ქარის სიჩქარე.

ქარის მიმართულება დამოკიდებულია:

მაღალი და დაბალი წნევის უბნების ურთიერთ პოზიციები;

დედამიწის ბრუნვა;

1806 წელს ინგლისელმა ადმირალმა ბაფარტმა შეიმუშავა სკალა ქარის სიძლიერის წერტილებში დასადგენად. ეს სასწორი დღესაც გამოიყენება.

ქარი ზარალს იწყებს დაახლოებით 20 მ/წმ. ქარის სიჩქარე იზომება როგორც მეტრი წამში, ასევე კილომეტრი წამში. პირველი მნიშვნელობის 3.6 კოეფიციენტზე გამრავლებით მივიღებთ მეორე მნიშვნელობას (საპირისპირო მოქმედებით იგივე ფაქტორი მოქმედებს როგორც გამყოფი).

36 მ/წმ-მდე ქარის სიჩქარით ადამიანს ფეხზე აჩერებენ. 44 მ/წმ ქარის სიჩქარით ვერავინ ბედავს ოთახიდან გასვლას. როგორც კი ქარის წნევა, რომელიც სიჩქარის კვადრატის ტოლია, გადააჭარბებს ადამიანის მასას, ძალები ცვლის მას, ქარი აიღებს მას და ატარებს.

ადამიანისთვის ქარის ყველაზე ხელსაყრელი სიჩქარე ცხელ დღეებში, როცა ის მსუბუქად არის ჩაცმული, არის 1-2 მ/წმ. ქარის 3-7 მ/წმ სიჩქარის დროს ჩნდება გაღიზიანება. Ძლიერი ქარი 20 მ/წმ-ზე მეტი იწვევს სიცოცხლის დარღვევას.

ბოფორტის მასშტაბი ქარის სიძლიერის დასადგენად

ქარის სიძლიერე (ქულები)	სიტყვიერი აღნიშვნა	სიჩქარე მ/წმ	საშუალო მომრგვალებული, მ/წმ	საშუალო მომრგვალებული, კმ/სთ	საშუალოდ მომრგვალებული, კვანძები	დამრგვალებული საშუალო წნევა, კგ/მ	ქარის გავლენა ობიექტებზე
	მშვიდი ქარი	0,3-1,5			2,5	0,1	ოდნავ ნიავი უქროს. ქარის მიმართულების დადგენა შესაძლებელია კვამლისგან. ფოთლები და დროშები უძრავია.
	მსუბუქი ნიავი	1,6-3,3				0,5	პენალტი ოდნავ მერყეობს, ზოგჯერ დროშები და ფოთლები ხეებზე.
	სუსტი ქარი	3,4-5,4					დროშები ფრიალებს, ხის პატარა ფოთლოვანი ტოტები ტრიალებს.
	ზომიერი ქარი	5,5-7,9					გაშლილი პატარა დროშები და კალმები, ცვივა უფოთლოვან ხეების ტოტები. ქარი აჩენს მტვერს და ქაღალდის ნარჩენებს
	ახალი ნიავი	8,0-10,7					დიდი დროშები აღმართულია, ხეების დიდი შიშველი ტოტები ტრიალებს.
	Ძლიერი ქარი	10,8-13,8					დიდი ტოტები ირხევა, სასტვენია მექანიზმში, სახლებსა და სტაციონარულ ობიექტებს შორის.
	ძლიერი ქარი	13,9-17,1					უფოთლოვან პატარა ხეების ტოტები ირხევა. სატელეფონო სადენები გუგუნებს.
	ძალიან ძლიერი ქარი	17,2-24,4					არყევს დიდ ხეებს, ამტვრევს ტოტებს და ტოტებს. საგრძნობლად ანელებს მოძრაობას ქარის საწინააღმდეგოდ.
	ქარიშხალი	20,7-24,4					ამსხვრევს ხეების დიდ შიშველ ტოტებს, მოძრაობს მსუბუქ საგნებს, აზიანებს სახურავებს.
	ძლიერი ქარიშხალი	24,5-28,4					ამსხვრევს ხეებს, აზიანებს შენობებს.
	Ძლიერი შტორმი	28,5-32,6					დიდ განადგურებას იწვევს.
	ქარიშხალი	32 ან მეტი	32-ზე მეტი	105-ზე მეტი	57-ზე მეტი	74-ზე მეტი	იწვევს კატასტროფულ ნგრევას, ძირს უთხრის ხეებს

ამინდის პირობები თამაშობს კონდიციონერის როლს, რისი წყალობითაც ჩვენი პლანეტა საცხოვრებლად რჩება. ისინი არიან მამოძრავებელი ძალა, რომელიც გადააქვს სითბოს და ტენიანობას ერთი ადგილიდან მეორეზე და შეუძლია შექმნას ენერგიის უძლიერესი აფეთქებები.

ამინდის სისტემებიარის მორევის ჰაერის ნაკადების წრიული უბნები სიგანე 150-დან 400 კმ-მდე. მათი სისქე მკვეთრად მერყეობს, აღწევს 12-15 კმ-ს და ფაქტობრივად განლაგებულია ტროპოსფეროს მთელ სიმაღლეზე (დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მდებარე ატმოსფერული ფენა). სხვა, უფრო მცირე და სწრაფად მოძრავი სისტემების სისქე არ აღემატება 1-3 კმ-ს.

ამინდის სისტემებს ახასიათებს ჰაერის წნევის ცვლილებები, ასევე სხვადასხვა ფეხსაცმლის ქარი.

ძირითადი ხაზოვანი (ბარიული) სისტემებია ციკლონები და ანტიციკლონები. ანტიციკლონი- ეს არის მაღალი ატმოსფერული წნევის არეალი დაღმავალი ჰაერის ნაკადით, მაქსიმალური ცენტრში. Ციკლონიარის დაბალი წნევის არეალი აღმავალი ჰაერის ნაკადებით, მინიმალური ცენტრში. ამიტომ მოღრუბლული ამინდი დამახასიათებელია ციკლონებისთვის.

ანტიციკლონებს, როგორც მაღალი ატმოსფერული წნევის არეალს, ჩვეულებრივ ახასიათებთ სტაბილური ამინდი, რომელიც ყველაზე ხშირად მნიშვნელოვნად არ იცვლება რამდენიმე დღეში. ქარი უბერავს საათის ისრის მიმართულებით ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ცენტრის გარშემო, ხოლო სამხრეთ ნახევარსფეროში საათის ისრის საწინააღმდეგოდ. სინოპტიკურ რუქებზე ანტიციკლონები გამოსახულია კონცენტრული იზობარების სახით (ხაზები, რომლებიც აკავშირებს ტერიტორიებს იმავე წნევით) ცენტრის გარშემო უმაღლესი წნევით.

ანტიციკლონებს ჩვეულებრივ ახასიათებთ მსუბუქი ქარი და მოწმენდილი ცა. ღრუბლების არარსებობა ნიშნავს, რომ დღის განმავლობაში ზედაპირის მიერ გამოსხივებული სითბო გადის კოსმოსში. შედეგად, ნიადაგი და ზედაპირული ჰაერი ღამით სწრაფად გრილდება. ზამთარში გაციება იწვევს ყინვას ჰაერში ტენიანობის, ყინვის ან ნისლის დროს. მსუბუქი ქარები ანტიციკლონების არეში ხელს უწყობს მათ ევოლუციას ამინდის ფენომენები. თუ ძლიერია, მას შეეძლო ჰაერის მასების შერევა და ზედაპირის გაცივება ჰაერის უფრო ღრმა ფენებზე გავრცელდებოდა.

თბილი და ცივი ჰაერი ძნელად ერწყმის ერთმანეთს. მაშასადამე, თბილი ჰაერი, რომელიც ტალღებად მიედინება პოლარულ ფრონტზე, მიედინება ცივი მკვრივი ჰაერის ნაკადში და არ ერევა მას. ცივი ჰაერი მიჰყვება თბილ ჰაერს და ასე ყალიბდება ციკლონი.ჩვეულებრივ, ციკლონის შიგნით არის 2 ფრონტი: თბილი წინაგამოყოფს თბილი ჰაერის მოახლოებულ ნაკადს ცივი ჰაერისგან. ამ შემთხვევაში, თბილი ჰაერი ადის წინ ცივი მკვრივი ჰაერის ფენის ზემოთ. ამომავალ გრილ ჰაერში წყლის ორთქლი კონდენსირდება და ღრუბლები წარმოიქმნება. თბილ ფრონტს მოსდევს ცივი ფრონტი.ამ ფრონტის გასწვრივ ცივი ჰაერი გადის თბილი ჰაერის ფენის ქვეშ, რაც იწვევს მის აწევას. ამიტომ ცივ ფრონტს მოღრუბლული, წვიმიანი ამინდიც მოაქვს. ცივი ფრონტი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე თბილი ფრონტი, რის შედეგადაც ისინი საბოლოოდ ეჯახებიან და თბილი ჰაერი აიძულებს ზევით.

მეტეოროლოგები გულდასმით სწავლობენ ციკლონებთან დაკავშირებული ამინდის შაბლონების თანმიმდევრობას. ეს ცოდნა უაღრესად მნიშვნელოვანია ამინდის პროგნოზირებისთვის. მაგალითად, ზედა ფენის წვრილი ცირუსის ღრუბლები, ქვედა ფენის ნაცრისფერი წვიმის ღრუბლები. ამ ღრუბლებს, როგორც წესი, მოაქვს წვიმა თბილ ფრონტამდე რამდენიმე საათის განმავლობაში.

თბილი ფრონტის უკან არის თბილი ჰაერის რეგიონი თავისი თანდაყოლილი ღრუბლით და ტენიანობით.

ამას მოსდევს ცივი ფრონტი, სადაც ჰაერის აწევის გამო ჭექა-ქუხილი ხდება. ხშირად, ძლიერი წვიმა მოდის ცივი ფრონტის კიდეზე, რომლის ხანგრძლივობა ჩვეულებრივ ნაკლებია, ვიდრე თბილი ფრონტის პირობებში. ცივი ფრონტის გავლის შემდეგ, როგორც წესი, ნათელი ცივი ამინდი დგება.

ატმოსფეროში მიმდინარე ბუნებრივი პროცესების შედეგად დედამიწაზე შეინიშნება ფენომენები, რომლებიც უშუალო საფრთხეს წარმოადგენს და აფერხებს ადამიანის სისტემების ფუნქციონირებას. ატმოსფერული საფრთხეები მოიცავს ციკლონებს (ქარიშხალი, ტაიფუნები), ქარიშხალი (ქარიშხალი), ტორნადოები (ტორნადოები), სეტყვა, ქარბუქი, წვიმა, ყინული, ნისლი, ელვა.

ციკლონები შეიძლება იყოს:

1. ჩვეულებრივი (არატროპიკული), რომლებიც წარმოიქმნება ცივი და თბილი ჰაერის ფრონტების ერთმანეთთან ურთიერთქმედების შედეგად.

2. ტროპიკული, რომლებსაც სხვადასხვა სახელები აქვთ:

- "ქარიშხალი" - სახელწოდება დაკავშირებულია ქარიშხლების ღმერთის სახელთან უძველესი ხალხიმაია, ე.წ. შეერთებული შტატების მცხოვრებლებს. ცენტრალური და სამხრეთ ამერიკა.

- ჩინურიდან თარგმნილი "ტაიფუნი" "ძალიან დიდი ქარი", უწოდეს რუსეთის მკვიდრებმა ( Შორეული აღმოსავლეთი), ავსტრალია, კორეა, ჩინეთი, ინდოეთი, იაპონია. უცნაური ირონიით, ტაიფუნებსა და ქარიშხლებს ქალის სახელები აქვთ.

ტროპიკული ციკლონები

ქარიშხლების სამშობლოში, ტროპიკებში, ჰაერის მასები ძალიან ცხელია და გაჯერებულია წყლის ორთქლით - ამ განედებზე ოკეანის ზედაპირის ტემპერატურა ოცდაშვიდიდან ოცდარვა გრადუს ცელსიუსამდე აღწევს. შედეგად, წარმოიქმნება ჰაერის მძლავრი აღმავალი დინება და შენახული ჰაერის გათავისუფლება მზის სითბოდა მასში შემავალი ორთქლების კონდენსაცია. პროცესი ვითარდება და იზრდება, გამოდის ერთგვარი გიგანტური ტუმბო - ამ ტუმბოს წარმოშობის ადგილზე წარმოქმნილ ძაბრში იწოვება იგივე თბილი და ორთქლით გაჯერებული ჰაერის მეზობელი მასები და ამგვარად პროცესი შემდგომში ვრცელდება და სიგანით, ოკეანის ზედაპირზე უფრო და უფრო მეტი ახალი ტერიტორიის აღება.

როდესაც აბანოდან წყალს ასხამთ სანიაღვრე ხვრელში, წარმოიქმნება მორევი. დაახლოებით იგივე ხდება ჰაერის აწევისას ციკლონის წარმოშობის ადგილზე - ის იწყებს ბრუნვას.

გიგანტური ჰაერის ტუმბო აგრძელებს მუშაობას, მეტი ტენიანობა კონდენსირებულია მის ძაბრის ფორმის თავზე, მეტი სითბო გამოიყოფა. (ამერიკელმა მეტეოროლოგებმა გამოთვალეს, რომ მილიონ ტონაზე მეტი წყლის აწევა შესაძლებელია ერთ დღეში - ორთქლის სახით, რომელიც განუწყვეტლივ აჯერებს ატმოსფეროს ზედაპირულ ფენას; მხოლოდ ათ დღეში კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია საკმარისი იქნება ამისთვის. უაღრესად ინდუსტრიული სახელმწიფო, როგორიცაა აშშ, ექვსი წლის განმავლობაში!). ითვლება, რომ საშუალო სიძლიერის ციკლონი გამოყოფს დაახლოებით იგივე რაოდენობის ენერგიას, როგორც 500000 ატომური ბომბებიჰიროშიმაზე დაცემული ძალაუფლებით. ატმოსფერული წნევა ახალშობილი ციკლონის ცენტრში და მის გარეუბანში ხდება არათანაბარი: იქ, ციკლონის ცენტრში, ის გაცილებით დაბალია და წნევის მკვეთრი ვარდნა ძლიერი ქარის მიზეზია, რომელიც მალე ქარიშხალში გადაიქცევა. სამასიდან ხუთასი კილომეტრის დიამეტრის სივრცეში, უძლიერესი ქარები იწყებენ თავის საძაგელ გრიგალს.

წარმოქმნის შემდეგ, ციკლონები იწყებენ მოძრაობას საშუალოდ 10-30 კმ / სთ სიჩქარით, ზოგჯერ მათ შეუძლიათ გარკვეული ხნით გადაადგილება არეალზე.

ციკლონები (ჩვეულებრივი და ტროპიკული) არის დიდი მორევები დიამეტრით: ჩვეულებრივი 1000-დან 2000 კმ-მდე; ტროპიკული 200-დან 500 კმ-მდე და სიმაღლე 2-დან 20 კმ-მდე.

ჰაერის მასები ციკლონის მიდამოში სპირალურად მოძრაობს, ტრიალდება მისი ცენტრისკენ (ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით, სამხრეთში პირიქით) სიჩქარით:

ჩვეულებრივი არაუმეტეს 50-70 კმ/სთ;

ტროპიკული 400-500 კმ/სთ

ციკლონის ცენტრში ჰაერის წნევა უფრო დაბალია, ვიდრე პერიფერიაზე, რის გამოც ჰაერის მასები სპირალურად მოძრაობს ცენტრისკენ, სადაც შემდეგ მაღლა იწევს და წარმოქმნის ძლიერ ღრუბლებს.

თუ ცენტრშია:

ნორმალური ციკლონის ჰაერის წნევა ატმოსფერულთან შედარებით (760 მმ რ.წ.) არის 713-720 მმ რ.წ.;

ეს არის ცენტრში ტროპიკული ციკლონიწნევა ეცემა 675 მმ რ.წ.

ტროპიკული ციკლონის ცენტრში არის დაბალი წნევის უბანი მაღალი ტემპერატურით, 10-40 კმ დიამეტრით, სადაც სიმშვიდე სუფევს - ტაიფუნის თვალი.

ყოველწლიურად სულ მცირე 70 ტროპიკული ციკლონი წარმოიქმნება და სრულად ვითარდება მსოფლიოში.

როდესაც ტროპიკული ციკლონი (ტაიფუნი, ქარიშხალი) უახლოვდება სანაპიროს, ის ატარებს წყლის უზარმაზარ მასებს მის წინ. შტორმის შახტითან ახლავს ძლიერი წვიმებიდა ტორნადოები. ის ეშვება სანაპირო რაიონებში და ანადგურებს ყველაფერს თავის გზაზე.

მაგალითი

1970 წელს ტაიფუნი. რომელმაც გაარღვია მდინარე განგის შესართავი (ინდოეთში) დატბორა სანაპიროს 800 000 კმ 2. ქარის სიჩქარე იყო 200-250 მ/წმ. ზღვის ტალღამ 10 მ სიმაღლეს მიაღწია.დაახლოებით 400000 ადამიანი დაიღუპა.

დღესდღეობით არსებობს ტროპიკული ციკლონების (ტაიფუნები, ქარიშხლები) პროგნოზირების თანამედროვე მეთოდები. ყველა საეჭვო ღრუბლის ფორმირება, სადაც ეს არ მომხდარა, მეტეოროლოგიური თანამგზავრების მიერ კოსმოსიდან არის გადაღებული, ამინდის სამსახურის თვითმფრინავები დაფრინავენ "ტაიფუნის თვალში" ზუსტი მონაცემების მისაღებად. ეს ინფორმაცია იდება კომპიუტერებში, რათა გამოვთვალოთ ტროპიკული ციკლონის (ტაიფუნი, ქარიშხალი) გზა და ხანგრძლივობა და მოსახლეობას წინასწარ აცნობოთ საფრთხის შესახებ.

ქარიშხალი

ქარიშხალი არის ქარის ძალა 12 ბალიანი (17 ბალამდე) ბოფორტის შკალით, ე.ი. სიჩქარით 32,7 მ/წმ (105 კმ/სთ-ზე მეტი) და აღწევს 300 მ/წმ-მდე (1194 კმ/სთ)

ქარიშხალი- ძლიერი მცირე ზომის ატმოსფერული მორევი, რომელშიც ჰაერი ბრუნავს 100 მ/წმ-მდე სიჩქარით. მას აქვს სვეტის ფორმა (ზოგჯერ ბრუნვის ჩაზნექილი ღერძით) ძაბრის ფორმის გაფართოებით ზედა და ქვედა ნაწილში. ჰაერი ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ და ერთდროულად ამოდის სპირალურად, იზიდავს მტვერს, წყალს და სხვადასხვა საგანს. ხმელეთზე ქარიშხალი ე.წ ქარიშხალიდა ზღვაზე ქარიშხალი. ქარიშხლების ძირითადი მახასიათებლებია:

ქარის სიჩქარე;

მოძრაობის გზები;

ზომები და კონსტრუქცია;

მოქმედებების საშუალო ხანგრძლივობა.

ქარიშხლების ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი ქარის სიჩქარეა. ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი (ბოფორტის შკალაზე) გვიჩვენებს ქარის სიჩქარის დამოკიდებულებას და რეჟიმების სახელებს. საშუალო სიჩქარექარიშხლის მოძრაობა უკრაინაში 50-60 კმ/სთ.

ქარიშხლები ზომით ძალიან განსხვავდება. ჩვეულებრივ, კატასტროფული განადგურების ზონის სიგანე, რომელიც შეიძლება გაიზომოს ასობით კილომეტრში, მიიღება მის სიგანედ. ქარიშხლის ფრონტის სიგრძე 500 კმ-მდე აღწევს. ქარიშხალი ხდება წლის ნებისმიერ დროს, მაგრამ უფრო ხშირია ივლისიდან ოქტომბრამდე. დარჩენილ 8 თვეში ისინი იშვიათია, მათი გზები მოკლეა.

ქარიშხლის საშუალო ხანგრძლივობა 9-12 დღეა. უკრაინაში ქარიშხალი დიდხანს არ გრძელდება, რამდენიმე წამიდან რამდენიმე საათამდე.

ქარიშხალი თითქმის ყოველთვის ნათლად ჩანს; როდესაც ის უახლოვდება, ისმის ძლიერი გუგუნი.

ქარიშხალი ელემენტების ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ძალაა. მათი მავნე ზემოქმედებით ისინი არ ჩამოუვარდებიან ასეთ საშინელებას სტიქიური უბედურებებიმიწისძვრების მსგავსად. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ისინი ატარებენ უზარმაზარ ენერგიას. საშუალო სიმძლავრის ქარიშხლის მიერ გამოთავისუფლებული მისი რაოდენობა ერთ საათში ენერგიის ტოლია ბირთვული აფეთქება 36 მგ-ზე.

ქარიშხალი სამმაგ საფრთხეს უქმნის ადამიანებს, რომლებიც მის გზაზე აღმოჩნდებიან. ყველაზე დამანგრეველი ქარი, ტალღები და წვიმაა.

ხშირად, წვიმა, რომელსაც თან ახლავს ქარიშხალი, ბევრად უფრო საშიშია, ვიდრე თავად ქარიშხალი, განსაკუთრებით იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც ცხოვრობენ სანაპიროზე ან მის მახლობლად. ქარიშხალი ქმნის ტალღებს 30 მ სიმაღლეზე სანაპიროზე, შეიძლება გამოიწვიოს წვიმა და მოგვიანებით გამოიწვიოს ეპიდემია, მაგალითად, ქარიშხალი, რომელიც დაემთხვა ჩვეულებრივს, გამოიწვია გიგანტური წყალდიდობა ინდოეთის სანაპიროზე 1876 წელს. რომლის დროსაც ტალღა გაიზარდა 12-13 მ-ით დაახლოებით 100 000 ადამიანი დაიხრჩო და თითქმის ამდენივე დაიღუპა სასტიკი ეპიდემიის შედეგების გამო.

ზღვაზე გავრცელებული ქარიშხალი იწვევს უზარმაზარი ტალღებისიმაღლე 10-12 მეტრი ან მეტი, გემის დაზიანება ან დაღუპვაც კი.

ქარიშხლის დროს ყველაზე დიდ საფრთხეს წარმოადგენს მიწიდან ამოღებული და დიდი სიჩქარით დატრიალებული ობიექტები. ქარიშხლებისგან განსხვავებით, ქარიშხალი მოძრაობს ვიწრო ზოლში, ამიტომ მისი თავიდან აცილება შესაძლებელია. თქვენ უბრალოდ უნდა განსაზღვროთ მისი მოძრაობის მიმართულება და იმოძრაოთ საპირისპირო მიმართულებით.

ქარიშხალი ანადგურებს ძლიერ და ანგრევს მსუბუქ ნაგებობებს, ანადგურებს დათესილ მინდვრებს, არღვევს მავთულს და ანგრევს ელექტროგადამცემი და საკომუნიკაციო ბოძებს, აზიანებს გზატკეცილებს და ხიდებს, ამსხვრევს და ძირს უთხრის ხეებს, აზიანებს და ჩაძირავს გემებს, იწვევს ავარიებს კომუნალურ და ენერგეტიკულ ქსელებში წარმოებაში. იყო შემთხვევები, როდესაც ქარიშხლის ქარმა გაანადგურა კაშხლები და კაშხლები, რამაც გამოიწვია დიდი წყალდიდობა, გადააგდო მატარებლები რელსებიდან, ჩამოაგდო ხიდები საყრდენებიდან, ჩამოაგდო ქარხნის მილები და გადააგდო გემები ხმელეთზე.

ამინდის კონტროლის მეთოდი. ხალხი ყოველთვის ოცნებობდა ამინდის გაკონტროლებაზე. ანუ, ჩვენ გვინდა, რომ მოცემული ინტენსივობის წვიმა საჭირო დროს და საჭირო ადგილას ჩამოვიდეს. ასევე გვინდა, ზაფხულში თბილი, მზიანი ამინდი იყოს საჭირო დროს და სწორ ადგილას, რომ გვალვა არ იყოს, ზამთარში კი ქარბუქი და ყინვები არ გაბრაზდეს. ჩვენ გვინდა ქარიშხლები და ქარიშხლები, ტორნადოები და ტორნადოები, ტაიფუნები და ციკლონები, თუ მათი მოშორება შეუძლებელია, მაშინ ყველა ეს ატმოსფერული ფენომენი, ყოველ შემთხვევაში, გვერდის ავლით ჩვენს ქალაქებსა და დასახლებებს. ფანტასტები თავიანთ ნამუშევრებში დიდი ხანია მიაღწიეს წარმატებას ამაში. მართლაც შესაძლებელია ამინდის კონტროლი? ადამიანის გადმოსახედიდან ამინდი შეიძლება იყოს კომფორტული და არა კომფორტული. მაგრამ ეს, რა თქმა უნდა, სუბიექტური შეფასებაა. კომფორტული ამინდი, მაგალითად, აფრიკის მაცხოვრებლისთვის - ევროპელი ატმოსფეროს ამაღლებული ტემპერატურის გამო, შეიძლება აუტანელი ჩანდეს. არქტიკის მკაცრ კლიმატს მიჩვეული პოლარული დათვისთვის ევროპული ზაფხული აუტანელი ჩანს. ზოგადად, ჩვენს პლანეტაზე დედამიწაზე ამინდი დამოკიდებულია მზის სითბოზე, რომელიც მასში შედის. ამ სითბოს ნაკადი პლანეტის ზედაპირზე, პირველ რიგში, დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე. მაგრამ დედამიწის ზედაპირის თითოეულ კონკრეტულ მონაკვეთზე ამინდი არ არის მხოლოდ მისი ტემპერატურა, არამედ მიმდებარე ატმოსფეროს ტემპერატურაც. ატმოსფერო არის კაპრიზული ქალბატონი. სითბოს თავის წილს იღებს არა მზისგან, არამედ დედამიწის ზედაპირიდან და იშვიათად დგას ერთ ადგილზე. სწორედ ატმოსფერო თავისი ქარებით, ქარიშხლებით, ციკლონებით, ანტიციკლონებით, ტაიფუნებით, ტორნადოებითა და ტორნადოებით ქმნის ყველგან, რასაც ჩვენ ამინდს ვუწოდებთ. მოკლედ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამინდი იქმნება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ატმოსფეროს ვერტიკალური მორევებით. ამინდის გაკონტროლება, უპირველეს ყოვლისა, ნიშნავს ისწავლოს ატმოსფერული მორევების კონტროლი. შესაძლებელია თუ არა ამ მორევების კონტროლი? სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ზოგიერთ ქვეყანაში ჯადოქრებს და ექსტრასენსებს ქირაობენ ღრუბლების დასაშლელად დიდ აეროპორტებზე ფრენის უსაფრთხოებისთვის. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მათ უსაქმურობისთვის ფული გადაუხადონ. რუსეთში ჩვენ არ ვქირაობთ ჯადოქრებს და ექსტრასენსებს, მაგრამ ჩვენ უკვე ვიცით, როგორ დავშალოთ ღრუბლები აეროდრომებსა და ქალაქებზე. ამას, რა თქმა უნდა, ჯერ არ შეიძლება ეწოდოს „ამინდის კონტროლი“, მაგრამ, ფაქტობრივად, პირველი ნაბიჯია ამ მიმართულებით. ღრუბლების დასაშლელად რეალური მოქმედებები უკვე ტარდება მოსკოვში მაისის არდადეგებზე და სამხედრო აღლუმების დღეებში. ეს ზომები სახელმწიფოს ძვირად დაუჯდა. ასობით ტონა საავიაციო ბენზინი და ათობით ტონა ძვირადღირებული ქიმიკატები იხარჯება მათ ღრუბლებში შესხურებისთვის. ამავდროულად, დამწვარი ბენზინის ყველა ეს ქიმიკატი და პროდუქტი საბოლოოდ ხვდება ქალაქის ტერიტორიაზე და მის შემოგარენში. ბევრი რამ მიდის ჩვენს სასუნთქ გზებზე. მაგრამ ღრუბლების დაშლა ან, პირიქით, წვიმის გამოწვევა გარკვეულ ადგილას შესაძლებელია გაცილებით დაბალი დანახარჯებით და გარემოსთვის მცირე ან საერთოდ არ დაზიანებით. ეს, რა თქმა უნდა, არ ეხება ჯადოქრებსა და ექსტრასენსებს, არამედ თანამედროვე ტექნოლოგიების დახმარებით ატმოსფეროში მორევების შექმნის შესაძლებლობებს ბრუნვის სასურველი მიმართულებით. გასული საუკუნის 70-იანი წლების ბოლოს მე და ჩემმა მეგობარმა (ს. ვოლკოვი დიმიტრი ვიქტოროვიჩი) საკუთარი ხარჯებით ჩავატარეთ ექსპერიმენტები შესაძლო იმპულსური რეაქტიული ძრავის შესაქმნელად. სავარაუდო გამოგონებასა და ასეთი ძრავის უკვე ცნობილ გადაწყვეტილებებს შორის მთავარი განსხვავება იყო დარტყმითი ტალღების გამოყენება და მათი ბრუნვა სპეციალურ მორევის კამერაში. (დაწვრილებით იხილეთ სტატია: „იმპულსური რეაქტიული ძრავა“ „სამიზდატის“ იმავე განყოფილებაში). ექსპერიმენტული კონფიგურაცია შედგებოდა მორევის კამერისა და დამტენი მილისგან, რომელიც ერთ ბოლოში ტანგენციურად იყო მიბმული მორევის კამერის ცილინდრულ კედელში. ეს ყველაფერი დამონტაჟდა სპეციალურ მოწყობილობაზე იმპულსური ბიძგის გასაზომად. ვინაიდან ჩვენი მიზანი ძრავა იყო, ბუნებრივი იყო, რომ ვცდილობდით მაქსიმალური იმპულსური ბიძგის მიგვეღო და ამინდს მხოლოდ შესაძლო შემაფერხებლად ვუყურებდით. ამ მიზნით, დამტენის მილში განხორციელდა დენთის აფეთქებების სერია. ამავდროულად შეირჩა დამტენი მილის ოპტიმალური სიგრძე, მისი კედლების სისქე (რომ არ გატყდეს) და სხვა პარამეტრები. ჩვენ ასევე მივაქციეთ ყურადღება, თუ როგორ მოქმედებს მორევის კამერაში ფხვნილის აირების მობრუნების მიმართულება ბიძგზე. აღმოჩნდა, რომ საათის ისრის მიმართულებით ტრიალისას (როგორც ანტიციკლონში), ბიძგი ოდნავ მეტია. ამიტომ, შემდგომ ექსპერიმენტებში ჩვენ მხოლოდ ანტიციკლონის ტრიალი გამოვიყენეთ. ერთმა პატარა უბედურებამ აიძულა უარი გვეთქვა საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ტრიალზე (როგორც ციკლონში) - გამონაბოლქვის ფხვნილი აირები ექსპერიმენტული ინსტალაციისგან წრიულად დაჭერით მიწას. რა თქმა უნდა, არ გვინდოდა ფხვნილის გაზების სუნთქვა. ჩვენ ექსპერიმენტებს ვაკეთებდით თითქმის ერთი კვირის განმავლობაში 1979 წლის დეკემბრის დასაწყისში. ზამთრის რბილი ამინდი იყო. მოულოდნელად 20 გრადუსიანი ყინვა მოვიდა და ჩვენი ზამთრის ექსპერიმენტები უნდა შეჩერებულიყო. ჩვენ მათთან არასოდეს დავბრუნდით. VNIIGPE-მ ასევე შეუწყო ხელი ჩვენი ექსპერიმენტების დავიწყებას მისი უარის თქმის გადაწყვეტილებით თითქმის ერთი წლის მიმოწერის შემდეგ. მას შემდეგ 30 წელზე მეტი გავიდა. ახლა, ამ ექსპერიმენტების შედეგების გაანალიზებისას, გაჩნდა კითხვები და ვარაუდები: 1. ტყუილად ხომ არ შევწყვიტეთ მბრუნავი ფხვნილის აირების კვლევა ფეთქებადი დარტყმითი ტალღების გამოყენებით? 2. ჩვენი ანტიციკლონის ტრიალი არ არის ის, რამაც გამოიწვია ეს ყინვები? 3. გამოიწვევს თუ არა ნალექს ციკლონის მორევა? ზემოხსენებულ კითხვებზე პასუხები ჩემთვის აშკარაა. რა თქმა უნდა, ეს კვლევები უნდა გაგრძელებულიყო, მაგრამ სახელმწიფო არ იყო დაინტერესებული ჩვენი ექსპერიმენტებით და ჩვენ, როგორც ამბობენ, არ შეგვეძლო ასეთი ექსპერიმენტების ჩატარების საშუალება პირადში. რა თქმა უნდა, ეს ყინვები ჩვენი ექსპერიმენტებით არ არის გამოწვეული. დამტენის მილში რამდენიმე გრამმა დენთი ვერ დაატრიალა ზამთრის ანტიციკლონი და შემდეგ ბუნებამ ჩვენი დახმარების გარეშე გააკეთა. მაგრამ მეორე მხრივ, ცნობილია, რომ დედამიწის ატმოსფეროში ნებისმიერი აურზაური ვრცელდება დიდ მანძილზე, ისევე როგორც ტალღები წყლის ზედაპირზე. ასევე ცნობილია, რომ გარკვეულ პირობებში, ატმოსფეროს ვერტიკალურ მორევებს შეუძლიათ სუპერროტაცია, ანუ თვითაჩქარება. ყოველივე ამის შემდეგ, თუ თქვენ არ დაედევნებით იმპულსის ბიძგს და არ შეიტანთ მცირე დიზაინის ცვლილებას ჩვენს ინსტალაციაში, გაზრდით მის პარამეტრებს სიდიდის რიგითობით და ამავე დროს გამოიწვევთ ბრუნვას არა ცალკეული ფეთქებადი იმპულსებით რამდენიმე გრამიდან. დენთის, მაგრამ ცარიელი მუხტების აფეთქებით, მაგალითად, ავტომატური სწრაფი ცეცხლსასროლი იარაღიდან, შემდეგ მეორე კითხვაზე უარყოფითი პასუხის გაცემა, ექსპერიმენტული გადამოწმების გარეშე, უბრალოდ არაგონივრულია. მესამე კითხვაზე პასუხი წინა პასუხის მსგავსია. ნიკოლაი მატვეევი.

ბრძოლა თბილ და ცივ დინებებს შორის, ჩრდილოეთსა და სამხრეთს შორის ტემპერატურული სხვაობის გათანაბრების მიზნით, სხვადასხვა ხარისხის წარმატებით მიმდინარეობს. შემდეგ თბილი მასები იპყრობენ და თბილი ენის სახით შეაღწევენ ჩრდილოეთით შორს, ზოგჯერ გრენლანდიაში, ნოვაია ზემლიასა და ფრანც იოზეფის მიწამდეც კი; შემდეგ არქტიკული ჰაერის მასები გიგანტური "წვეთების" სახით იშლება სამხრეთისაკენ და, გზად თბილ ჰაერს აშორებს, ყირიმსა და შუა აზიის რესპუბლიკებს ეცემა. ეს ბრძოლა განსაკუთრებით გამოხატულია ზამთარში, როდესაც ტემპერატურის სხვაობა ჩრდილოეთსა და სამხრეთს შორის იზრდება. სინოპტიკურ რუკებზე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროთქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ იხილოთ თბილი და ცივი ჰაერის რამდენიმე ენა, რომელიც შეაღწევს ჩრდილოეთით და სამხრეთით სხვადასხვა სიღრმეში (იპოვეთ ისინი ჩვენს რუკაზე).

არენა, რომელშიც ჰაერის ნაკადების ბრძოლა ვითარდება, სწორედ ყველაზე დასახლებულ ნაწილებზე მოდის გლობუსი- ზომიერი განედები. ეს განედები განიცდის ამინდის ცვალებადობას.

ჩვენს ატმოსფეროში ყველაზე პრობლემური ადგილები საზღვრებია ჰაერის მასები. მათზე ხშირად წარმოიქმნება უზარმაზარი გრიგალი, რომელიც ამინდის მუდმივ ცვლილებებს გვაძლევს. მოდით გავეცნოთ მათ უფრო დეტალურად.

წარმოიდგინეთ ფრონტი, რომელიც ჰყოფს ცივ და თბილ მასებს (სურ. 15, ა). როცა ჰაერის მასები მოძრაობენ სხვადასხვა სიჩქარით ან როცა ერთი ჰაერი

მასა მოძრაობს ფრონტის გასწვრივ ერთი მიმართულებით, მეორე კი საპირისპირო მიმართულებით, შემდეგ ფრონტის ხაზი შეიძლება მოხრილი იყოს და მასზე ჰაერის ტალღები წარმოიქმნება (ნახ. 15, ბ). ამავდროულად, ცივი ჰაერი უფრო და უფრო ძლიერად უხვევს სამხრეთით, მიედინება თბილი ჰაერის „ენის“ ქვეშ და ნაწილს ზევით ანაცვლებს. - თბილი ენა სულ უფრო და უფრო აღწევს ჩრდილოეთისკენ და „გამორეცხავს“ მის წინ დაყრილ ცივ მასას. ჰაერის ფენები თანდათან ტრიალებს.

მორევის ცენტრალური ნაწილიდან ჰაერი ძალით გამოიდევნება მის გარეუბანში. ამიტომ, თბილი ენის თავზე მკვეთრად ეცემა წნევა და ატმოსფეროში წარმოიქმნება ერთგვარი ღრუ. ცენტრში შემცირებული წნევის მქონე ასეთ მორევს ციკლონი ეწოდება ("ციკლონი" ნიშნავს წრიულს).

ვინაიდან ჰაერი მიედინება დაბალი წნევის მქონე ადგილებში, მაშინ ციკლონში ის უნდა მიდრეკილი იყოს

მორევის კიდეები პირდაპირ ცენტრში. მაგრამ აქვე უნდა შევახსენოთ მკითხველს, რომ დედამიწის ღერძის გარშემო ბრუნვის გამო ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში მოძრავი ყველა სხეულის ბილიკი მარჯვნივ გადაიხრება. ამიტომ, მაგალითად, მდინარეების მარჯვენა ნაპირები უფრო ეროზიულია, მარჯვენა ლიანდაგი ორ ლიანდაგზე რკინიგზაუფრო სწრაფად აცვიათ. და ციკლონში ქარიც მარჯვნივ გადაიხრება; შედეგი არის მორევი საათის ისრის საწინააღმდეგო ქარებით.

იმის გასაგებად, თუ როგორ მოქმედებს დედამიწის ბრუნვა ჰაერის ნაკადზე, წარმოიდგინეთ დედამიწის ზედაპირის მონაკვეთი გლობუსზე (სურ. 16). A წერტილში ქარის მიმართულება ნაჩვენებია ისრით. A წერტილში ქარი სამხრეთ-დასავლეთისაა. გარკვეული დროის შემდეგ დედამიწა შემობრუნდება და A წერტილი გადავა B წერტილში. ჰაერის ნაკადი გადაიხრება მარჯვნივ და შეიცვლება კუთხე; ქარი იქნება დასავლეთ-სამხრეთ-დასავლეთის. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, B წერტილი გადავა C წერტილში და ქარი გახდება დასავლეთის მიმართულება, ანუ კიდევ უფრო მოუხვევს მარჯვნივ.

თუ ციკლონის მიდამოში დახაზულია თანაბარი წნევის ხაზები, ანუ იზობარები, მაშინ გამოდის, რომ ისინი გარს აკრავს ციკლონის ცენტრს (სურ. 15, გ). ასე გამოიყურება ციკლონი სიცოცხლის პირველ დღეებში. რა მოუვა მას შემდეგ?

ციკლონის ენა უფრო და უფრო გადაჭიმულია ჩრდილოეთისკენ, მახვილდება და იქცევა დიდ თბილ სექტორად (სურ. 17). ის ჩვეულებრივ მდებარეობს ციკლონის სამხრეთ ნაწილში, რადგან თბილი დინებებიყველაზე ხშირად მოდის სამხრეთიდან და სამხრეთ-დასავლეთიდან. სექტორი ორივე მხრიდან ცივი ჰაერით არის გარშემორტყმული. შეხედეთ როგორ მიდის თბილი და ცივი დინებები ციკლონში და დაინახავთ, რომ არსებობს ორი ფრონტი, რომელიც უკვე იცით. თბილი სექტორის მარჯვენა საზღვარი არის - თბილი წინაციკლონი ნალექის ფართო ზოლით, ხოლო მარცხენა ცივია; ნალექის ზოლი ვიწროა.

ციკლონი ყოველთვის მოძრაობს ისრის მიერ ნაჩვენები მიმართულებით (თბილი სექტორის იზობარების პარალელურად).

მოდით კვლავ მივმართოთ ჩვენს ამინდის რუკას და მოვძებნოთ ციკლონი ფინეთში. მისი ცენტრი მითითებულია ასო H (დაბალი წნევა). მარჯვნივ არის თბილი ფრონტი; საზღვაო პოლარული ჰაერი მიედინება კონტინენტურ ჰაერში, თოვს.

მარცხნივ - ცივი ფრონტი: არქტიკული ზღვის ჰაერი, რომელიც იხრება სექტორის გარშემო, იშლება სამხრეთ-დასავლეთის თბილ დინებაში; ქარბუქების ვიწრო ზოლი. ეს უკვე კარგად განვითარებული ციკლონია.

ახლა ვცადოთ პროგნოზირება შემდგომი ბედიციკლონი. არ არის რთული. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ ცივი ფრონტი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე თბილი. ეს ნიშნავს, რომ დროთა განმავლობაში თბილი ჰაერის ტალღა კიდევ უფრო ციცაბო გახდება, ციკლონის სექტორი თანდათან ვიწროვდება და, საბოლოოდ, ორივე ფრონტი დაიხურება, მოხდება ოკლუზია. ეს არის სიკვდილი ციკლონისთვის. ოკლუზიამდე ციკლონს შეეძლო თბილი ჰაერის მასით "იკვებება". შენარჩუნდა ტემპერატურის სხვაობა ცივ ნაკადებსა და თბილ სექტორს შორის. ციკლონი ცხოვრობდა და განვითარდა. მაგრამ ორივე ფრონტის დახურვის შემდეგ ციკლონის "კვება" წყდება. თბილი ჰაერი ამოდის და ციკლონი იწყებს ქრება. ნალექი იკლებს, ღრუბლები თანდათან იშლება, ქარი კვდება,
წნევა უთანაბრდება და დიდი ციკლონიდან რჩება მორევის მცირე ზონა. ასეთი მომაკვდავი ციკლონია ჩვენს რუკაზე, ვოლგის მიღმა.

ციკლონები განსხვავდება ზომით. ზოგჯერ ეს არის ქარიშხალი, რომლის დიამეტრი მხოლოდ რამდენიმე ასეული კილომეტრია. მაგრამ ისეც ხდება, რომ გრიგალი იპყრობს 4-5 ათას კილომეტრამდე დიამეტრის ტერიტორიას - მთელ კონტინენტს! ჰაერის სხვადასხვა მასა შეიძლება მიედინება უზარმაზარი ციკლონური მორევების ცენტრებში: თბილი და ნოტიო, ცივი და მშრალი. ამიტომ, ციკლონის ზემოთ ცა ყველაზე ხშირად მოღრუბლულია, ქარი კი ძლიერია, ზოგჯერ ქარიშხალი.

ჰაერის მასებს შორის საზღვარზე რამდენიმე ტალღა შეიძლება ჩამოყალიბდეს. ამიტომ, ციკლონები, როგორც წესი, ვითარდება არა სათითაოდ, არამედ სერიულად, ოთხი ან მეტი. მიუხედავად იმისა, რომ პირველი უკვე ქრება, მეორეში თბილი ენა ახლახან იწყებს გაჭიმვას. ციკლონი 5-6 დღე ცოცხლობს და ამ დროის განმავლობაში მას შეუძლია უზარმაზარი სივრცის დაფარვა. დღის განმავლობაში ციკლონი გადის საშუალოდ დაახლოებით 800 კილომეტრს, ზოგჯერ კი 2000 კილომეტრს.

ციკლონები ჩვენთან ყველაზე ხშირად დასავლეთიდან მოდის. ეს გამოწვეულია ჰაერის მასების ზოგადი გადაადგილებით დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ. ჩვენს ტერიტორიაზე ძლიერი ციკლონები ძალიან იშვიათია. ხანგრძლივი წვიმა ან თოვლი, მკვეთრი ქარიშხალი - ეს არის ჩვენი ციკლონის ჩვეულებრივი სურათი. მაგრამ ტროპიკებში ზოგჯერ არის არაჩვეულებრივი სიძლიერის ციკლონები, ძლიერი წვიმებითა და ძლიერი ქარით. ეს არის ქარიშხლები და ტაიფუნები.

ჩვენ უკვე ვიცით, რომ როდესაც ჰაერის ორ დინებას შორის ფრონტის ხაზი იკლებს, თბილი ენა ცივ მასაში იკეცება და ამგვარად ციკლონი იბადება. მაგრამ ფრონტის ხაზი შეიძლება ჩამოიხრჩო თბილი ჰაერის მიმართულებით. ამ შემთხვევაში, მორევი წარმოიქმნება სრულიად განსხვავებული თვისებებით, ვიდრე ციკლონი. მას ანტიციკლონს უწოდებენ. ეს აღარ არის ღრუ, არამედ ჰაერის მთა.

წნევა ასეთი მორევის ცენტრში უფრო მაღალია, ვიდრე კიდეებზე და ჰაერი ვრცელდება ცენტრიდან მორევის გარეუბანში. მის ადგილას ჰაერი უფრო მაღალი ფენებიდან ჩამოდის. ჩამოსვლისას იკუმშება, თბება და მასში არსებული ღრუბლიანობა თანდათან ქრება. ამიტომ, ანტიციკლონში ამინდი ჩვეულებრივ მოღრუბლული და მშრალია; დაბლობზე ზაფხულში ცხელა და ზამთარში ცივა. მხოლოდ ანტიციკლონის გარეუბანში შეიძლება მოხდეს ნისლი და დაბალი ფენის ღრუბლები. ვინაიდან ანტიციკლონში წნევაში ისეთი დიდი განსხვავება არ არის, როგორც ციკლონში, აქ ქარები გაცილებით სუსტია. ისინი მოძრაობენ საათის ისრის მიმართულებით (სურ. 18).

მორევის განვითარებისას მისი ზედა ფენები თბება. ეს განსაკუთრებით შესამჩნევია, როდესაც ცივი ენა არის -

იჭრება და გრიგალი წყვეტს „კვებას“ სიცივით ან როცა ანტიციკლონი ერთ ადგილზე ჩერდება. შემდეგ მასში ამინდი უფრო სტაბილური ხდება.

ზოგადად, ანტიციკლონები უფრო მშვიდი მორევებია, ვიდრე ციკლონები. ისინი უფრო ნელა მოძრაობენ, დღეში დაახლოებით 500 კილომეტრი; ხშირად ჩერდებიან და დგანან ერთ უბანზე კვირების განმავლობაში, შემდეგ კი კვლავ განაგრძობენ გზას. მათი ზომები უზარმაზარია. ანტიციკლონი ხშირად, განსაკუთრებით ზამთარში, მოიცავს მთელ ევროპასა და აზიის ნაწილს. მაგრამ ციკლონების ცალკეულ სერიაში შეიძლება მოხდეს მცირე, მობილური და ხანმოკლე ანტიციკლონებიც.

ეს გრიგალი ჩვენთან ჩვეულებრივ მოდის ჩრდილო-დასავლეთიდან, ნაკლებად ხშირად დასავლეთიდან. ამინდის რუქებზე ანტიციკლონების ცენტრები მითითებულია ასო B (მაღალი წნევა).

იპოვეთ ანტიციკლონი ჩვენს რუკაზე და ნახეთ, როგორ მდებარეობს იზობარები მის ცენტრში.

ეს არის ატმოსფერული მორევები. ისინი ყოველდღე გადიან ჩვენს ქვეყანას. მათი ნახვა შესაძლებელია ამინდის ნებისმიერ რუკაზე.

ახლა ჩვენს რუკაზე ყველაფერი უკვე თქვენთვის ცნობილია და შეგვიძლია გადავიდეთ ჩვენი წიგნის მეორე მთავარ ნომერზე - ამინდის პროგნოზზე.