თავი მეექვსე
აირების და სითხეების მორევის მოძრაობა

6.1. ატმოსფერული მორევების საიდუმლოებები

ყველგან საქმე გვაქვს გაზებისა და სითხეების მორევით მოძრაობასთან. 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 განიცდის რთულ სამგანზომილებიან სპირალურ მოძრაობას. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ციკლონები, ისევე როგორც წყალი, რომელიც მიედინება აბანოდან მილში, ბრუნავენ საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (ზემოდან დათვალიერებისას ისინი ბრუნავენ საათის ისრის მიმართულებით, რაც გამოწვეულია კორიოლისის ძალების მოქმედებით დედამიწის ბრუნვის შედეგად); .
ციკლონის ცენტრში ჰაერის წნევა გაცილებით დაბალია, ვიდრე მის პერიფერიაზე, რაც აიხსნება ცენტრიდანული ძალების მოქმედებით ციკლონის ბრუნვის დროს.
შუა განედებიდან წარმოქმნილი ისეთ ადგილებში, სადაც ატმოსფერული ფრონტები იღუნება, შუა განედების ციკლონი თანდათან ყალიბდება მზარდი სტაბილური და ძლიერი წარმონაქმნით, რადგან ის ძირითადად ჩრდილოეთისკენ მოძრაობს, სადაც ის ატარებს თბილ ჰაერს სამხრეთიდან. საწყისი ციკლონი თავდაპირველად იპყრობს ჰაერის მხოლოდ ქვედა ზედაპირულ ფენებს, რომლებიც კარგად თბება. მორევი იზრდება ქვემოდან ზევით. ციკლონის შემდგომი განვითარებით, მასში ჰაერის შემოდინება კვლავ ხდება დედამიწის ზედაპირზე. ციკლონის ცენტრალურ ნაწილში მაღლა აწევა, ეს თბილი ჰაერი ტოვებს წარმოქმნილ ციკლონს 6-8 კმ სიმაღლეზე. მასში შემავალი წყლის ორთქლი ისეთ სიმაღლეზე, სადაც ცივა, კონდენსირდება, რაც იწვევს ღრუბლების წარმოქმნას და ნალექებს.
ციკლონის განვითარების ეს სურათი, რომელიც დღეს აღიარებულია მეტეოროლოგების მიერ მთელ მსოფლიოში, წარმატებით იქნა სიმულირებული 70-იან წლებში სსრკ-ში წვიმის გამოწვევის მიზნით შექმნილ „მეტეოტრონის“ ინსტალაციაში და წარმატებით გამოსცადეს სომხეთში. ადგილზე დაყენებული ტურბორეაქტიული ძრავები ქმნიდნენ ცხელი ჰაერის მბრუნავ ნაკადს, რომელიც მაღლა იწევდა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ამ ადგილას ღრუბელი გამოჩნდა, თანდათანობით გადაიზარდა ღრუბელში, რომელმაც წვიმა დაიწყო.
ტროპიკული ციკლონები, რომლებსაც უწოდებენ ტაიფუნებს წყნარ ოკეანეში და ქარიშხლებს ატლანტის ოკეანეში, მნიშვნელოვნად განსხვავებულად იქცევიან, ვიდრე ნელა მოძრავი შუა გრძედის ციკლონები. მათ აქვთ გაცილებით მცირე დიამეტრი, ვიდრე შუა განედებზე (100-300 კმ), მაგრამ ხასიათდება დიდი წნევის გრადიენტებით, ძალიან ძლიერი ქარით (50 და თუნდაც 100 მ/წმ-მდე) და ძლიერი წვიმით.
ტროპიკული ციკლონები წარმოიქმნება მხოლოდ ოკეანეზე, ყველაზე ხშირად ჩრდილოეთ განედზე 5-დან 25°-მდე. ეკვატორთან უფრო ახლოს, სადაც კორიოლისის გადახრის ძალები მცირეა, ისინი არ იბადებიან, რაც ადასტურებს კორიოლისის ძალების როლს ციკლონების წარმოშობაში.
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, მათ ცხოვრებაში უზარმაზარ როლს თამაშობს ოკეანის ტენიანობა, რომელიც კონდენსირებულია აღმავალი მორევის ჰაერის ნაკადში, ათავისუფლებს აორთქლების უზარმაზარ ფარულ სითბოს. ეს უკანასკნელი ათბობს ჰაერს და ზრდის მის აწევას, რაც იწვევს ატმოსფერული წნევის ძლიერ ვარდნას ტაიფუნის ან ქარიშხლის მოახლოებისას.

ბრინჯი. 6.1. გიგანტური ატმოსფერული მორევი-ტაიფუნი (ხედი კოსმოსიდან)

ამ გიგანტურ მძვინვარე მორევებს ორი იდუმალი თვისება აქვთ. პირველი ის არის, რომ ისინი იშვიათად ჩნდებიან Სამხრეთ ნახევარსფერო. მეორე არის "ქარიშხლის თვალის" ასეთი ფორმირების ცენტრში ყოფნა - ზონა 15-30 კმ დიამეტრით, რომელიც ხასიათდება მშვიდი და სუფთა ცაებით.
მათი უზარმაზარი დიამეტრის გამო, შესაძლებელია დავინახოთ, რომ ტაიფუნი, და მით უმეტეს, შუა განედების ციკლონი, არის მორევი მხოლოდ კოსმოსური სიმაღლიდან. ასტრონავტების მიერ გადაღებული ღრუბლების მბრუნავი ჯაჭვების ფოტოები სანახაობრივია. მაგრამ მიწის დამკვირვებლისთვის ატმოსფერული მორევის ყველაზე ვიზუალურად თვალსაჩინო ტიპი ტორნადოა. მისი ბრუნვის სვეტის დიამეტრი, რომელიც ღრუბლებისკენ მიდის, ყველაზე წვრილ წერტილში ხმელეთზე 300-1000 მ-ია, ზღვაზე კი მხოლოდ ათობით მეტრია. IN ჩრდილოეთ ამერიკა, სადაც ტორნადოები ბევრად უფრო ხშირად ჩნდება ვიდრე ევროპაში (წელიწადში 200-მდე), მათ ტორნადოებს უწოდებენ. იქ ისინი წარმოიქმნება ძირითადად ზღვაზე და ველურდებიან, როდესაც აღმოჩნდებიან ხმელეთზე.
მოყვანილია ტორნადოს დაბადების შემდეგი სურათი: „1979 წლის 30 მაისს, შუადღის 4 საათზე, ორი ღრუბელი, შავი და მკვრივი, შეხვდა ჩრდილოეთ კანზასში 15 წუთის შემდეგ, რაც ერთმანეთს შეეჯახა და ერთ ღრუბლად გაერთიანდა მისი ქვედა ზედაპირიდან ძაბრი სწრაფად გაგრძელდა, უზარმაზარი ღეროს ფორმა მიიღო, მიაღწია მიწას და სამი საათის განმავლობაში, გიგანტური გველივით, ათამაშებდა შტატს, ამტვრევდა და ანადგურებდა ყველაფერს, რაც მის გზაზე მოდიოდა - სახლები, ფერმები, სკოლები..."
ამ ტორნადომ ქვის ბურჯებიდან 75 მეტრიანი რკინა-ბეტონის ხიდი ჩამოაგდო, კვანძი შეკრა და მდინარეში გადააგდო. მოგვიანებით ექსპერტებმა გამოთვალეს, რომ ამის მისაღწევად ჰაერის ნაკადს ზებგერითი სიჩქარე უნდა ჰქონდეს.
ის, რასაც ჰაერი აკეთებს ტორნადოებში ასეთი სიჩქარით, ადამიანებს აბნევს. ამრიგად, ტორნადოში გაფანტული ხის ჩიპები ადვილად აღწევს დაფებსა და ხის ტოტებში. ამბობენ, რომ ტორნადოს მიერ დატყვევებული ლითონის ქოთანი შიგნიდან გარეთ იყო შემობრუნებული, რომ ლითონის დაგლეჯვა არ მომხდარა. ასეთი ხრიკები აიხსნება იმით, რომ ლითონის დეფორმაცია ამ შემთხვევაში ხდებოდა ხისტი საყრდენის გარეშე, რამაც შეიძლება დააზიანოს ლითონი, ვინაიდან ობიექტი ჰაერში ცურავდა.

ბრინჯი. 6.2. ტორნადოს ფოტო.

ტორნადოები - საერთოდ არა იშვიათი მოვლენაბუნებაში, თუმცა ისინი მხოლოდ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ჩნდებიან, ამიტომ მათ შესახებ უამრავი დაკვირვების მონაცემი დაგროვდა. ტორნადოს ძაბრის („ღეროს“) ღრუ გარშემორტყმულია ჰაერის „კედლებით“, რომელიც მძვინვარე სპირალურად ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (როგორც ტაიფუნი) (იხ. სურ. 6.3.) აქ ჰაერის სიჩქარე აღწევს 200-300 მ/. ს. ვინაიდან მასში სტატიკური წნევა მცირდება გაზის სიჩქარის მატებასთან ერთად, ტორნადოს „კედლები“ ​​იწოვს დედამიწის ზედაპირზე გაცხელებულ ჰაერს და მასთან ერთად მასში მოხვედრილ ობიექტებს, როგორც მტვერსასრუტი.
ყველა ეს ობიექტი მაღლა იწევს, ზოგჯერ ღრუბელამდე, რომელშიც ტორნადო დევს.

ტორნადოების ამწევი ძალა ძალიან მაღალია. ამრიგად, ისინი ატარებენ არა მხოლოდ პატარა ნივთებს, არამედ ზოგჯერ პირუტყვს და ადამიანებს მნიშვნელოვან დისტანციებზე. 1959 წლის 18 აგვისტოს, მინსკის რეგიონში, ტორნადომ ცხენი საკმაო სიმაღლეზე აიყვანა და წაიყვანა. ცხოველის ცხედარი მხოლოდ ერთნახევარი კილომეტრის მოშორებით იპოვეს. 1920 წელს, კანზასში, ტორნადომ გაანადგურა სკოლა და ჰაერში აიყვანა მასწავლებელი მთელი კლასის მოსწავლეებითა და მერხებით. რამდენიმე წუთის შემდეგ ისინი სკოლის ნანგრევებთან ერთად მიწაზე დააგდეს. ბავშვებისა და მასწავლებელის უმეტესობა ცოცხალი და უვნებელი დარჩა, მაგრამ 13 ადამიანი დაიღუპა.
ხშირია შემთხვევები, როდესაც ტორნადოები ადამიანებს აწევენ და დიდ მანძილზე გადაჰყავთ, რის შემდეგაც ისინი უვნებელი რჩებიან. მათგან ყველაზე პარადოქსული აღწერილია: მოსკოვის მახლობლად მდებარე მიტიშჩიში ტორნადო გლეხი ქალის სელეზნევას ოჯახს დაეჯახა. ქალი, უფროსი ვაჟი და ჩვილი თხრილში ჩააგდო, შუათანა ვაჟი პეტია წაიყვანა. ის მხოლოდ მეორე დღეს იპოვეს მოსკოვის სოკოლნიკის პარკში. ბიჭი ცოცხალი და კარგად იყო, მაგრამ სასიკვდილოდ შეეშინდა. აქ ყველაზე უცნაური ის არის, რომ სოკოლნიკი მდებარეობს მითიშჩიდან არა იმ მიმართულებით, სადაც ტორნადო მოძრაობდა, არამედ საპირისპირო მიმართულებით. ირკვევა, რომ ბიჭი ტორნადოს გასწვრივ კი არ მიიყვანეს, არამედ შიგნით მოპირდაპირე მხარეს, სადაც ყველაფერი დიდი ხანია მშვიდად იყო! ან დროში უკან იმოგზაურა?
როგორც ჩანს, ტორნადოში მყოფი ობიექტები ძლიერმა ქარმა უნდა გადაიტანოს. მაგრამ 1953 წლის 23 აგვისტოს, როსტოვში ტორნადოს დროს, როგორც ამბობენ, ძლიერმა ქარმა გააღო სახლის ფანჯრები და კარები. ამავდროულად, მაღვიძარამ, რომელიც კომოდზე იდგა, სამი კარი, სამზარეულო, დერეფანი გაფრინდა და სახლის სხვენში აფრინდა. რა ძალებმა ამოძრავეს იგი? შენობა ხომ უვნებელი რჩებოდა და ქარს, რომელსაც შეუძლია ასეთი მაღვიძარა, მთლიანად უნდა დაენგრია შენობა, რომელსაც მაღვიძარაზე გაცილებით დიდი ქარიშხალი აქვს.
და რატომ აწევენ ტორნადოები, რომლებიც აწევენ გროვად დაწოლილ წვრილმან ობიექტებს ღრუბლებამდე, დაბლა უწევენ მათ მნიშვნელოვან მანძილზე თითქმის იმავე გროვაში, არ ფანტავენ მათ, არამედ თითქოს ყდისგან ასხამენ?
განუყრელი კავშირი დედა 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 ძალზე ელექტრიფიცირებულია ხახუნისგან, მაგრამ ტორნადოებს თან ახლავს. მაღალი დონეელექტრული აქტივობა. "ღეროს" ღრუ მუდმივად იჭრება კედლიდან კედელამდე ელექტრული გამონადენით. ხშირად ანათებს კიდეც.
მაგრამ ტორნადოს „ღეროს“ ღრუში ჰაერის მორევის მოძრაობა სუსტდება და უფრო ხშირად მიმართულია არა ქვემოდან ზემოდან, არამედ ზემოდან ქვევით* (* თუმცა, ნათქვამია, რომ ტორნადოს „ღეროს“ ღრუში ჰაერი მოძრაობს ქვემოდან ზევით, მის კედლებში კი ზემოდან ქვევით.). ცნობილია შემთხვევები, როდესაც ტორნადოს შიგნით ასეთი დაღმავალი ნაკადი იმდენად ძლიერი გახდა, რომ ობიექტებს მიწაში აჭერდა (იხ. სურ. 6.3.). ტორნადოს შიდა ღრუში ინტენსიური ბრუნვის არარსებობა მას ამ მხრივ ტაიფუნის მსგავსს ხდის. და "ქარიშხლის თვალი" იმყოფება ტორნადოში, სანამ ღრუბლიდან მიწამდე მიაღწევს. აი, როგორ პოეტურად აღწერს ი. მასლოვი: „ჭექა-ქუხილში უცებ ჩნდება „თვალი“, მკვდარი, უსიცოცხლო გუგავით. იმავე მომენტში, ცეცხლით ანთებული, ”ექსპრეს მატარებლის ღრიალითა და სიჩქარით ის მივარდება მიწაზე და ტოვებს გრძელ, აშკარად თვალსაჩინო კვალს - კუდს”.
ექსპერტებს 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 ენერგია მხოლოდ სპონტანურად დაიფანტება?
ამ საკითხზე ბევრი ჰიპოთეზა არსებობს, მაგრამ მკაფიო პასუხები ჯერ კიდევ არ არსებობს.
აციუკოვსკი, რომელიც იკვლევს გაზის მორევების ენერგიას, წერს, რომ „აირობის მორევის სხეული შეკუმშულია გარემოს მიერ მორევის ფორმირებისას“. ამას ადასტურებს ის ფაქტი, რომ ტორნადოს „ღერო“ მის ფუძეზე თხელია, სადაც მიწასთან ხახუნი არ აძლევს მას ბრუნვის მაღალი სიჩქარის განვითარების საშუალებას. მორევის სხეულის შეკუმშვა გარემო წნევით იწვევს მისი ბრუნვის სიჩქარის ზრდას კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონის შედეგად. და მორევში გაზის მოძრაობის 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. 4.4 ნაწილში ნათქვამის გათვალისწინებით, მოძრაობის თეორია მოითხოვს, რომ როდესაც ჰაერის ბრუნვა ტორნადოში ან ტაიფუნს აჩქარებს, ისინი ასხივებენ ენერგიას არანაკლებ, ვიდრე მოიხმარენ ჰაერის დასატრიალებლად. და ტორნადოს და მით უმეტეს ტაიფუნის მეშვეობით მისი არსებობის მანძილზე ჰაერის უზარმაზარი მასები ტრიალებს.
როგორც ჩანს, ტენიანი ჰაერისთვის უფრო ადვილია „ზედმეტი“ მასის ენერგიის გამოდევნა მისი გამოსხივების გარეშე. ფაქტობრივად, ტენის კონდენსაციის შემდეგ, როდესაც ის ატმოსფერული მორევით დიდ სიმაღლეზე აიწევს, წვიმის წვეთები ტოვებს მორევს და ამის გამო მისი მასა მცირდება. მაგრამ მორევის თერმული ენერგია არა მხოლოდ ამის გამო არ მცირდება, არამედ, პირიქით, იზრდება წყლის კონდენსაციის დროს აორთქლების ფარული სითბოს გამოყოფის გამო. ეს იწვევს მორევში მოძრაობის სიჩქარის ზრდას, როგორც ჰაერის ასვლის სიჩქარის გაზრდის გამო, ასევე მორევის სხეულის შეკუმშვის დროს ბრუნვის სიჩქარის გაზრდის გამო. გარდა ამისა, მორევიდან წყლის წვეთების მასის ამოღება 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 დაჩქარებისას მისგან ამოიღებდნენ სისტემის შიდა ენერგიის ნაწილს - სითბოს. და სითბოს ყველაზე ადვილად აშორებს რადიაცია.
როგორც ჩანს, არავის მოსვლია აზრად, რომ ცდილობდეს თერმული (ინფრაწითელი და მიკროტალღური) გამოსხივების დარეგისტრირებას ტორნადოებისა და ტაიფუნებისგან. შესაძლოა ის არსებობს, მაგრამ ჩვენ ჯერ არ ვიცით. თუმცა, ბევრი ადამიანი და ცხოველი გრძნობს ქარიშხლის მოახლოებას მაშინაც კი, როცა შენობაშია და ცას არ უყურებს. და როგორც ჩანს, არა მხოლოდ ატმოსფერული წნევის ვარდნის გამო, რაც აიძულებს ყვავებს ტკივილს ატეხონ ძვლებში, რომლებსაც აქვთ სიცარიელე. ადამიანები გრძნობენ რაღაც სხვას, ზოგისთვის საშინელებას, ზოგისთვის საინტერესოს. 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 მსგავსი ფოტოები, თუმცა არა ინფრაწითელ სხივებში, დიდი ხნის წინ არის გადაღებული კოსმოსური სიმაღლიდან. ეს არის იუპიტერის დიდი წითელი ლაქის ფოტოები, რომელიც, როგორც 1979 წელს ამერიკული კოსმოსური ხომალდის Voyager 1-დან გადაღებული მისი ფოტოების კვლევებმა აჩვენა, არის უზარმაზარი, მუდმივად არსებული ციკლონი იუპიტერის მძლავრ ატმოსფეროში (ნახ. 6. 4). ამ ციკლოპური ციკლონ-ტაიფუნის "ქარიშხლის თვალი", რომლის ზომებია 40x13 ათასი კმ, ხილული სინათლის დიაპაზონშიც კი ანათებს საშინელი წითელი ფერით, საიდანაც მოდის მისი სახელი.

ბრინჯი. 6.4. იუპიტერისა და მისი შემოგარენის დიდი წითელი ლაქა (GB) (ვოიაჯერ 1, 1979).

6.2. რანკეს მორევის ეფექტი

მტვრისგან გაზის გასაწმენდად ციკლური გამყოფების შესწავლისას, ფრანგმა მეტალურგიელმა ინჟინერმა ჟ. რანკეტმა XX საუკუნის 20-იანი წლების ბოლოს აღმოაჩინა უჩვეულო მოვლენა: ჭავლის ცენტრში ციკლონიდან გამოსულ გაზს თავდაპირველზე 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 მისცა საფრანგეთის ფიზიკურ საზოგადოებას VT-ში შეკუმშული აირის გამოყოფის ფენომენის შესახებ. მაგრამ მის გზავნილს სამეცნიერო საზოგადოება უნდობლობით შეხვდა, რადგან ამ პროცესის ფიზიკის ახსნა არავის შეეძლო. ყოველივე ამის შემდეგ, მეცნიერებმა სულ ახლახან გააცნობიერეს ფანტასტიკური იდეის "მაქსველის დემონის" შეუსრულებლობა, რომელსაც თბილი აირის ცხელ და ცივში გამოყოფის მიზნით, ჭურჭლიდან მიკრო ხვრელით უნდა გაეთავისუფლებინა სწრაფი გაზის მოლეკულები. გაზი და არ გამოუშვა ნელი. ყველამ გადაწყვიტა, რომ ეს ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის მეორე კანონს და ენტროპიის გაზრდის კანონს.

ბრინჯი. 6.5. რანკის მორევის მილი.

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, როგორც ეს აღწერილია, რანკეს ექსპერიმენტების შესახებ ცოდნის გარეშე, 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. უნდა აღინიშნოს, რომ 70-იანი წლების დასაწყისისთვის საბჭოთა მკვლევარებმა ამ მიმართულებით მსოფლიო ლიდერობა დაიკავეს. VT-ზე ზოგიერთი საბჭოთა ნამუშევრის 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 ბოლოზე ძაფთან 2, რომელიც მთავრდება მართკუთხა განივი კვეთის საქშენით, რაც უზრუნველყოფს მილში შეკუმშული სამუშაო გაზის მიწოდებას მის გარშემოწერილობასთან მიმართებით. შიდა ზედაპირი. მეორე ბოლოზე ლოკოკინა იკეტება დიაფრაგმით 3 ცენტრში ნახვრეტით, რომლის დიამეტრი საგრძნობლად მცირეა მილის 1-ის შიდა დიამეტრზე. ამ ხვრელის მეშვეობით ცივი აირის ნაკადი გამოდის მილი 1, რომელიც იყოფა. მისი მორევის დროს მილ 1-ში 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 რგოლოვანი უფსკრულის გავლით მის კიდესა და რეგულირების კონუსს შორის 4.
B განმარტავს, რომ გაზის (ან სითხის) ნებისმიერ მოძრავ ნაკადს აქვს, როგორც ცნობილია, ორი ტემპერატურა: თერმოდინამიკური (ასევე სტატიკური) T, რომელიც განისაზღვრება აირის მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგიით (ეს ტემპერატურა გაიზომება თერმომეტრით, რომელიც მოძრაობს გასწვრივ). გაზის ნაკადით იმავე სიჩქარით V, რაც არის ნაკადი) და სტაგნაციის ტემპერატურა T0, რომელიც იზომება დინების გზაზე მოთავსებული სტაციონარული თერმომეტრით. ეს ტემპერატურა დაკავშირებულია ურთიერთობით

(6.1)

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

(6.2)

რაც ვარაუდობს, რომ ნაკადის V სიჩქარე ადიაბატურ პირობებში იზრდება, თერმოდინამიკური ტემპერატურა მცირდება.
გაითვალისწინეთ, რომ ბოლო გამოთქმა ეხება არა მხოლოდ გაზის ნაკადს, არამედ სითხის ნაკადს. მასში, ადიაბატურ პირობებში ნაკადის V სიჩქარის მატებასთან ერთად, სითხის თერმოდინამიკური ტემპერატურაც უნდა შემცირდეს. სწორედ ტურბინისკენ მიმავალ მილში დაჩქარებული წყლის ნაკადის ტემპერატურის ეს შემცირება მიუთითა ლ. გერბრანდმა, როგორც აღვნიშნეთ განყოფილებაში 3.4, როდესაც მან შესთავაზა მდინარის წყლის სითბოს გადაქცევა. კინეტიკური ენერგიანაკადი მიეწოდება ჰიდროელექტროსადგურების ტურბინას.
მართლაც, კიდევ ერთხელ გადაიწერება გამონათქვამი (6.1) ფორმაში

(6.3)

წყლის ნაკადის კინეტიკური ენერგიის გაზრდისთვის ვიღებთ ფორმულას

(აქ m არის მილში გამავალი წყლის მასა).
მაგრამ დავუბრუნდეთ მორევის მილს. მის შესასვლელში გადახვევის აჩქარებით მაღალ სიჩქარემდე, გაზს ცილინდრული მილის 1 შესასვლელში აქვს მაქსიმალური ტანგენციალური სიჩქარე VR და ყველაზე დაბალი თერმოდინამიკური ტემპერატურა. შემდეგ იგი 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 ხვრელიდან და გარე ჰაერის ნაწილით. (ამ პრინციპს ეფუძნება მორევის ეჟექტორების მუშაობა, 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 ხვრელში. დიაფრაგმაში 3. ამ შემთხვევაში, ცენტრალური (პარაქსიალური) გაზი ჩნდება მილ 1-ში. მორევის ნაკადი, რომელიც მოძრაობს მთავარი (პერიფერიული)კენ, მაგრამ ბრუნავს, როგორც აღნიშნულია, იმავე მიმართულებით.
VT-ში მიმდინარე პროცესების მთელ კომპლექსში არის ორი ძირითადი, რომელიც, მკვლევართა უმეტესობის აზრით, განსაზღვრავს 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, და არა გაზი, ბრუნავს მისი ღერძის გარშემო. ასეთ მორევს ეწოდება "კვაზიმყარი". ეს სახელწოდება განისაზღვრება იმით, რომ მბრუნავი მყარი ცილინდრის ნაწილაკებს ცილინდრის ღერძის გარშემო მოძრაობისას აქვთ იგივე ტანგენციალური სიჩქარის დამოკიდებულება ღერძამდე მანძილის მიმართ: Vr. =. ?რ.
მეორე ძირითადი პროცესი VT-ში არის პერიფერიული და ცენტრალური ნაკადების თერმოდინამიკური ტემპერატურის გათანაბრება VT-ის თითოეულ მონაკვეთში, რაც გამოწვეულია ნაკადებს შორის ტურბულენტური ენერგიის გაცვლით. ამ გათანაბრების გარეშე, შიდა ნაკადს, რომელსაც აქვს პერიფერიულზე დაბალი ტანგენციალური სიჩქარე, ექნებოდა უფრო მაღალი თერმოდინამიკური ტემპერატურა, ვიდრე პერიფერიულს. ვინაიდან პერიფერიული ნაკადის ტანგენციალური სიჩქარე უფრო დიდია, ვიდრე ცენტრალური ნაკადის, თერმოდინამიკური ტემპერატურის გათანაბრების შემდეგ, პერიფერიული ნაკადის სტაგნაციის ტემპერატურა, რომელიც გადადის მილის 1-ის გამოსასვლელში, ნახევრად დაფარული 4 კონუსით, უფრო დიდი აღმოჩნდება. ვიდრე ცენტრალური ნაკადი, რომელიც გადადის დიაფრაგმის ხვრელში 3.
ორი აღწერილი 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 დღემდე აღიარებულია სპეციალისტების უმრავლესობის მიერ. და VT-ის დიზაინი თითქმის არ შეცვლილა რანკეს დროიდან, თუმცა VT-ის გამოყენების სფერო მას შემდეგ ფართოვდება. აღმოჩნდა, რომ VT-ები, რომლებიც ცილინდრულის ნაცვლად იყენებენ კონუსურ (პატარა კონუსური კუთხით) მილს, აჩვენებენ ოდნავ უკეთეს სამუშაო ეფექტურობას. 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 გაცილებით დაბალი ეფექტურობა, ვიდრე სხვა ტიპის სამრეწველო მაცივრები, რაც განპირობებულია გაზის შეკუმშვის დიდი ენერგეტიკული ხარჯებით, სანამ ის მიიყვანება VT-ში, დიზაინის უკიდურესი სიმარტივე და VT-ის არაპრეტენზიულობა მას შეუცვლელს ხდის. ბევრი აპლიკაცია.
VT-ს შეუძლია იმოქმედოს ნებისმიერი აირისებრი მომუშავე სითხეებით (მაგალითად, წყლის ორთქლით) და წნევის მრავალფეროვნებით (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. ამავე დროს, ზრდასთან ერთად
VT-ის დიამეტრი (ანუ მისი სიმძლავრის მატებასთან ერთად) ასევე ზრდის VT-ის ეფექტურობას.
როდესაც VT გამოიყენება ცივი და ცხელი აირის ნაკადების ერთდროულად წარმოებისთვის, მილი კეთდება გაუცივებლად. ასეთ VT-ებს ადიაბატური ეწოდება. მაგრამ მხოლოდ ცივი ნაკადის გამოყენებისას უფრო მომგებიანია VT-ების გამოყენება, რომლებშიც მილის სხეული ან მისი შორეული (ცხელი) ბოლო გაცივებულია წყლის ჟაკეტით ან სხვა მეთოდით იძულებით. გაგრილება საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ VT-ის გაგრილების სიმძლავრე.

6.3. Vortex მილის პარადოქსები

მორევის მილი, რომელიც გახდა ის „მაქსველის დემონი“, რომელიც აშორებს სწრაფ გაზის მოლეკულებს ნელი მოლეკულებისგან, ჯ. რანკეს გამოგონების შემდეგ, ზოგადად, რაიმე პროცესს და მოწყობილობას, თუ ისინი არ იღებენ თეორიული დასაბუთება და მეცნიერული ახსნა, ჩვენს განმანათლებლურ" ეპოქაში თითქმის განწირულია უარყოფისთვის. ეს არის, თუ გნებავთ, საპირისპირო მხარესგანმანათლებლობა: 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 გაჩენით, შეიძლება შეამჩნიოთ გარკვეული დაბნეულობა. მაგალითად), ვკითხულობთ: „როდესაც ცენტრალური ნაკადი მოძრაობს გარე ნაკადისკენ მზარდ ძლიერ ტრიალს. შიდა ნაკადი მცირდება და გარე ნაკადები იზრდება. ამ ფრაზის ალოგიკურობა აინტერესებს, ცდილობენ თუ არა წიგნის ავტორები დამალონ ისეთი რამ, რისი ახსნაც შეუძლებელია, შექმნან ლოგიკის სახე იქ, სადაც არ არის?
VT-ის თეორიის შექმნის მცდელობებმა აირ-დინამიკური განტოლებების სისტემის აგებითა და ამოხსნით, რომლებიც აღწერს პროცესებს VT-ში, მრავალი ავტორი მიიყვანა გადაულახავ მათემატიკურ სირთულეებამდე. იმავდროულად, ექსპერიმენტატორების მიერ მორევის ეფექტის შესწავლამ მასში სულ უფრო მეტი ახალი თვისება გამოავლინა, რომელთა დასაბუთება რომელიმე მიღებული ჰიპოთეზის მიხედვით შეუძლებელი აღმოჩნდა.
70-იან წლებში კრიოგენული ტექნოლოგიის განვითარებამ სტიმული მისცა მორევის ეფექტის ახალი შესაძლებლობების ძიებას, რადგან გაგრილების სხვა არსებული მეთოდები - აირების დახშობა, გამოდევნა და გაფართოება - არ აძლევდა გადაწყვეტას დიდი მოცულობის გაგრილების დროს 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 კონუსის 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 HT-ის ეფექტურობა პრაქტიკულად არ იზრდება. მზარდი წნევით.
ეს და სხვა მახასიათებლები, რომლებიც აღმოჩენილია ქვებგერითი შემავალი ნაკადის სიჩქარით მორევის გამაგრილებლის ტესტების დროს, რომლებიც არ ეთანხმება არსებულ იდეებს მორევის ეფექტის შესახებ და მისი დახმარებით გაზების გაგრილების გამოთვლის ლიტერატურაში მიღებულ მეთოდოლოგიას, აიძულა V.E. Finko-მ. გააანალიზეთ ეს შეუსაბამობები.
მან შენიშნა, რომ არა მხოლოდ ცივი (Hox), არამედ „ცხელი“ (Hog) გამავალი გაზის ნაკადების სტაგნაციის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაბალი იყო მის VT-ზე მიწოდებული გაზის T ტემპერატურაზე. ეს ნიშნავს, რომ ენერგეტიკული ბალანსი მის VT-ში არ შეესაბამებოდა ცნობილ ჰილშის ბალანსის განტოლებას ადიაბატური VT-სთვის.

(6.5)

სადაც მე ვარ მოქმედი აირის სპეციფიკური ენთალპია,

ხელმისაწვდომ ლიტერატურაში ფინკომ ვერ იპოვა ნაშრომი, რომელიც მიეძღვნა ტესტირებას ურთიერთობის შესახებ (6.5). გამოქვეყნებულ ნაშრომებში, როგორც წესი, ცივ ნაკადის JLI წილი განისაზღვრა ფორმულის გამოყენებით გაანგარიშებით

(6.6)

ტემპერატურის გაზომვის შედეგების საფუძველზე თოვხ გოგ გოხ. ბოლო ფორმულა მიიღება (6.5) პირობების გამოყენებით:
V.E. Finko ქმნის აღწერილ სტენდს, რომელზედაც, ნაკადების სტაგნაციის ტემპერატურის გაზომვასთან ერთად, იზომებოდა გაზის ნაკადის სიჩქარე Ovx, Ox, Og. შედეგად, მტკიცედ დადგინდა, რომ გამოთქმა (6.5) მიუღებელია VT-ის ენერგეტიკული ბალანსის გამოსათვლელად, რადგან ექსპერიმენტებში შემომავალი და გამავალი ნაკადების სპეციფიკურ ენთალპიებში განსხვავება იყო 9-24% და გაიზარდა შესასვლელი წნევის მატებასთან ერთად. ან შემომავალი აირის ტემპერატურის კლებით. ფინკო აღნიშნავს, რომ გარკვეული შეუსაბამობა (6.5) და ტესტის შედეგებს შორის დაფიქსირდა ადრე სხვა მკვლევართა ნაშრომებში, მაგალითად, სადაც შეუსაბამობის მნიშვნელობა იყო 10-12%, მაგრამ ამ ნაშრომების ავტორებმა ახსნეს უზუსტობა. ნაკადის გაზომვები.
გარდა ამისა, V.E. Finko აღნიშნავს, რომ VT-ში სითბოს გაცვლის არცერთი ადრე შემოთავაზებული მექანიზმი, მათ შორის, კონტრასტული ტურბულენტური სითბოს გაცვლის მექანიზმი, არ განმარტავს მათ. მაღალი სიჩქარითსითბოს მოცილება გაზიდან, რაც იწვევს მის მიერ დაფიქსირებულ ტემპერატურულ განსხვავებებს (~70°K ან მეტი) მის მორევის გამაგრილებელში. იგი თავის ახსნას გვთავაზობს VT-ში გაზის გაგრილებას „აირის მორევის გაფართოების მუშაობით“, რომელიც განხორციელდა მილის შიგნით გაზის იმ ნაწილებზე, რომლებიც ადრე შედიოდა იქ, ისევე როგორც გარე ატმოსფეროზე, საიდანაც გაზი გამოდის.
აქვე უნდა აღვნიშნოთ, რომ ზოგად შემთხვევაში VT-ის ენერგეტიკულ ბალანსს აქვს ფორმა:

(6.7)

სადაც Wokhl არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც ამოღებულია დროში ერთეულში VT სხეულიდან მისი ბუნებრივი ან ხელოვნური გაგრილების გამო. ადიაბატური მილების გაანგარიშებისას, ბოლო ტერმინი (6.7) უგულვებელყოფილია მისი სიმცირის გამო, რადგან VT-ები, როგორც წესი, მცირე ზომისაა და მათი სითბოს გაცვლა გარემომცველ ჰაერთან კონვექციის საშუალებით უმნიშვნელოა სითბოს გაცვლასთან შედარებით, ვტ-ში გაზის ნაკადებს შორის. . და როდესაც ხელოვნურად გაცივებული VT-ები მუშაობენ, ბოლო ტერმინი (6.7) უზრუნველყოფს ცივი აირის ნაკადის პროპორციის ზრდას, რომელიც ტოვებს VT-ს. Finko vortex-ის გამაგრილებელში არ იყო ხელოვნური გაგრილება და ბუნებრივი კონვექციური სითბოს გაცვლა გარემომცველ ატმოსფერულ ჰაერთან უმნიშვნელო იყო.
ფინკოს შემდეგი ექსპერიმენტი, რომელიც აღწერილია, როგორც ჩანს, პირდაპირი კავშირი არ ჰქონდა VT-ში სითბოს გადაცემის საკითხებთან. მაგრამ ეს არის ზუსტად ის, რაც გვაიძულებს ყველაზე ძლიერ ეჭვს არა მხოლოდ ადრე არსებული იდეების სისწორეში VT-ში გაზის ნაკადებს შორის სითბოს გაცვლის მექანიზმის შესახებ, არამედ, ზოგადად, ოპერაციის მთელი ზოგადად მიღებული სურათის სისწორეში. VT-ის. ფინკო თავისი VT ღერძის გასწვრივ ათავსებს 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 ცენტრალური გაზის ნაკადის ბრუნვა მიმართულია პერიფერიული (მთავარი) ნაკადის ბრუნვის საპირისპიროდ. მაგრამ ეს ეწინააღმდეგება VT-ში გაზის "კვაზი-მყარი" ბრუნვის გაბატონებულ იდეას.
ამ ყველაფრის გარდა, V.E. Finko-მ დააფიქსირა ზოლის სპექტრის ინფრაწითელი გამოსხივება 5-12 მიკრონი ტალღის სიგრძის დიაპაზონში მისი VT-დან ცივი გაზის ნაკადის გასასვლელში, რომლის ინტენსივობა გაიზარდა გაზის წნევის მატებასთან ერთად. VT. ზოგჯერ "ნაკადის ბირთვიდან გამომავალი რადიაცია" ვიზუალურადაც შეინიშნებოდა ლურჯი ფერი„თუმცა, მკვლევარი არ ანიჭებდა რადიაციას დიდ მნიშვნელობას, აღნიშნა რადიაციის არსებობა, როგორც კურიოზული თანმხლები ეფექტი და არც კი მისცა მისი ინტენსივობის მნიშვნელობები. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ფინკო ამ გამოსხივების არსებობას არ უკავშირებდა. სითბოს გადაცემის მექანიზმი VT-ში.
აქ ჩვენ კვლავ უნდა გავიხსენოთ 4.4 და 4.5 განყოფილებებში შემოთავაზებული მექანიზმი სხეულების სისტემიდან „დამატებითი“ მასის ენერგიის გადაყრისთვის, რომლებიც ბრუნვაში მოძრაობენ სისტემის აუცილებელი უარყოფითი შემაკავშირებელი ენერგიის წარმოქმნის მიზნით. ჩვენ დავწერეთ, რომ ელექტრულად დამუხტული სხეულებისთვის ენერგიის გამოყოფა ყველაზე მარტივია. როდესაც ისინი ბრუნავენ, მათ შეუძლიათ უბრალოდ ასხივონ ენერგია ელექტრომაგნიტური ტალღების ან ფოტონების სახით. ნებისმიერი გაზის ნაკადში ყოველთვის არის იონების გარკვეული რაოდენობა, რომელთა მოძრაობა წრეში ან რკალში 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 გამოყენებით, აღმოჩნდება უკიდურესად დაბალი. მაგრამ ციკლოტრონის გამოსხივება არ არის ერთადერთი და შორს არის მბრუნავი გაზიდან ფოტონების გამოსხივების შესაძლო მექანიზმებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი. არსებობს მრავალი სხვა შესაძლო მექანიზმი, მაგალითად, იონ-აკუსტიკური ვიბრაციებით გაზის მოლეკულების აგზნების გზით, აგზნებული მოლეკულების შემდგომი გამოსხივებით. ჩვენ აქ ვსაუბრობთ ციკლოტრონის გამოსხივებაზე მხოლოდ იმიტომ, რომ მისი მექანიზმი ყველაზე გასაგებია ინჟინრისთვის, რომელიც კითხულობს ამ წიგნს. კიდევ ერთხელ გავიმეოროთ, რომ როცა ბუნებას სჭირდება ენერგიის გამოსხივება მოძრავი სხეულების სისტემიდან, მას ამის გაკეთების ათასი გზა აქვს. უფრო მეტიც, ისეთი სისტემიდან, როგორიცაა გაზის მორევი, რომელშიც რადიაციის იმდენი შესაძლებლობა არსებობს, რაც გასაგებია მეცნიერების დღევანდელი განვითარებითაც კი.
V. E. Finko-მ ჩაწერა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სპექტრის სპექტრი
ტალღის სიგრძე = 10 მკმ. ზოლის სპექტრი დამახასიათებელია გაზის მოლეკულების თერმული გამოსხივებისთვის. მყარი სხეულები წარმოქმნიან გამოსხივების უწყვეტ სპექტრს. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ფინკოს ექსპერიმენტებში აღმოჩენილი იქნა სამუშაო გაზის გამოსხივება და არა VT-ის ლითონის გარსაცმები.
მბრუნავი აირის თერმულ გამოსხივებას შეუძლია 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 ელექტრომაგნიტური ენერგიის სახით. და როგორც ჩანს, გაზის ბრუნვა რატომღაც (შესაძლოა ბრუნვის ველის მეშვეობით) ასტიმულირებს ამ გამოსხივების პროცესს. ფოტონების გამოსხივების შედეგად გაზი გაცივდება დაბალ ტემპერატურამდე, ვიდრე ეს მომდინარეობს თბოგაცვლის ცნობილი თეორიებიდან ცენტრალურ და პერიფერიულ მორევებს შორის VT-ში.
სამწუხაროდ, ფინკოს ნამუშევარი არ მიუთითებს დაკვირვებული გამოსხივების ინტენსივობაზე და, შესაბამისად, ჯერ ვერაფერს ვიტყვით მის მიერ გადატანილი სიმძლავრის ოდენობაზე. მაგრამ მან აღნიშნა VT-ის კედლების შიდა ზედაპირის გათბობა არანაკლებ 5°K-ით, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს ამ კონკრეტული რადიაციის გაცხელებით.
ამასთან დაკავშირებით, შემდეგი ჰიპოთეზა ჩნდება ცენტრალური ნაკადიდან პერიფერიული მორევის გაზის ნაკადამდე სითბოს მოცილების პროცესის შესახებ VT-ში. როგორც ცენტრალური, ისე პერიფერიული ნაკადების გაზი ასხივებს ფოტონებს მათი ბრუნვის დროს. როგორც ჩანს, პერიფერიული უფრო ინტენსიურად უნდა ასხივებდეს, რადგან მას აქვს უფრო მაღალი ტანგენციალური სიჩქარე. მაგრამ ცენტრალური ნაკადი არის ინტენსიური ღერძული ბრუნვის ველში, რომელიც ასტიმულირებს ფოტონების გამოყოფას აღგზნებული მოლეკულებისა და იონების მიერ. (ეს, ფინკოს ექსპერიმენტებში, ადასტურებს ცისფერი ბზინვარების არსებობას ზუსტად ნაკადის „ბირთვიდან“). რადიაცია შეიწოვება მილის კედლებით, რომლებიც თბება ამ გამოსხივებით. მაგრამ პერიფერიული გაზის ნაკადი, მილის კედლებთან კონტაქტში, შლის ამ სითბოს და თბება. შედეგად, ცენტრალური მორევის ნაკადი ცივი აღმოჩნდება, ხოლო პერიფერიული თბება.
ამრიგად, VT სხეული ასრულებს შუალედური სხეულის როლს, რომელიც უზრუნველყოფს სითბოს გადაცემას ცენტრალური მორევის ნაკადიდან პერიფერიულზე.
ნათელია, რომ როდესაც VT სხეული გაცივებულია, მისგან სითბოს გადაცემა პერიფერიულ გაზის ნაკადზე მცირდება მილის სხეულსა და მასში არსებულ გაზს შორის ტემპერატურული სხვაობის შემცირების გამო, ხოლო VT-ის გაგრილების სიმძლავრე იზრდება. .
ეს ჰიპოთეზა ხსნის ფინკოს მიერ აღმოჩენილ დარღვევასაც. სითბოს ბალანსირაზეც ზემოთ ვისაუბრეთ. მართლაც, თუ გამოსხივების ნაწილი ტოვებს VT-ს მისი გასასვლელებით (და ეს ნაწილი შეიძლება იყოს ~10%, თუ ვიმსჯელებთ ფინკოს მიერ გამოყენებული მოწყობილობის გეომეტრიით), მაშინ რადიაციის ამ ნაწილის მიერ გადატანილი ენერგია აღარ არის რეგისტრირებული. ინსტრუმენტებით, რომლებიც გაზომავს გაზის სტაგნაციის ტემპერატურას მილების გასასვლელებში. რადიაციის ფრაქცია, რომელიც ტოვებს მილს, განსაკუთრებით იზრდება, თუ გამოსხივება წარმოიქმნება უპირატესად მილის მე-3 დიაფრაგმის გახსნის მახლობლად (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“) გამავალი გაზის ნაკადის „ცხელ“ ნაწილზე მას შემდეგ, რაც „გასწორებას“ უკვე ჰქონდა 30-60°K-ით მაღალი ტემპერატურა; ტოვქს. ამავდროულად, ცივი ნაკადის წილი გაიზარდა ნაკადის "ცხელი" ნაწილის მოსაშორებლად ნაკადის არეალის შემცირების გამო, ხოლო ნაკადის ცივი ნაწილის ტემპერატურა აღარ იყო ისეთი დაბალი, როგორც მუშაობის გარეშე. "გასწორება".
„გასწორების“ დაყენების შემდეგ ფინკო აღნიშნავს ძალიან ძლიერ ხმაურს, როდესაც მისი VT მუშაობს. გაზის გაცხელებას კი მილში „გასწორების“ მოთავსებისას (რომელიც, როგორც მისმა შეფასებებმა აჩვენა, ვერ გაცხელდა მხოლოდ „გასწორების“ მიმართ გაზის ნაკადის ხახუნის გამო) ხსნის მომხდარით. აირში ხმის ვიბრაციები, რომლის რეზონატორიც არის მილი. ფინკომ ამ პროცესს უწოდა "ტალღის გაფართოებისა და გაზის შეკუმშვის მექანიზმი", რაც იწვევს მის გათბობას.
ცხადია, რომ გაზის ნაკადის ბრუნვის დათრგუნვას უნდა გამოეწვია ნაკადის კინეტიკური ენერგიის ნაწილის სითბოდ გადაქცევა. მაგრამ ამ ტრანსფორმაციის მექანიზმი მხოლოდ ფინკოს შემოქმედებაში გამოვლინდა.
ზემოაღნიშნული გვიჩვენებს, რომ მორევის მილი ჯერ კიდევ ბევრ საიდუმლოს მალავს და მისი მუშაობის შესახებ ათწლეულების მანძილზე არსებული იდეები რადიკალურ გადახედვას მოითხოვს.

6.4. კონტრნაკადის ჰიპოთეზა მორევებში

მორევის მოძრაობა შეიცავს იმდენ შეუსწავლელს, რომ საკმარისი იქნება თეორეტიკოსებისა და ექსპერიმენტატორების ერთზე მეტი თაობისთვის. 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 ასრულებენ წრიულ მოძრაობას, ჩვეულებრივ ასევე მოძრაობენ ტრანსლაციაში. და მათი ბრუნვითი და მთარგმნელობითი მოძრაობების დამატებისას, შედეგი არის სპირალური მოძრაობა.
არსებობს სპირალების ორი ძირითადი ტიპი: ცილინდრული ხვეული სპირალები, რომლებიც განვიხილეთ განყოფილებაში 4.3 და არქიმედეს სპირალი, რომლის რადიუსი იზრდება ბრუნთა რაოდენობასთან ერთად. ეს არის სპირალური გალაქტიკების გამოჩენა - ბუნებაში ყველაზე დიდი მორევები.
და არქიმედეს სპირალის გასწვრივ ბრუნვის მოძრაობის სუპერპოზიცია და მისი ღერძის გასწვრივ მთარგმნელობითი მოძრაობა ასევე იძლევა სპირალის მესამე ტიპს - კონუსურს. წყალი მოძრაობს ასეთი სპირალის გასწვრივ, მიედინება აბანოდან მის ქვედა მილში, 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 - სუსტად მობრუნებული ჭავლი; გ - ზომიერად მობრუნებული ჭავლი; d - ძლიერ მობრუნებული დახურული ჭავლი; d - ძლიერ მობრუნებული ღია ჭავლი; ა - კედელი; ბ - ხვრელი კედელში; с- რეაქტიული საზღვრები; d - სიჩქარის პროფილი კედლიდან სხვადასხვა მანძილზე; e - რეაქტიული ღერძი; [Y არის ღერძული სიჩქარე.

მაგრამ ფინკოს მორევის გამაგრილებელში, რომელსაც აქვს კონუსური მორევის მილი, პერიფერიული გაზის ნაკადი მოძრაობს გაფართოებული კონუსური სპირალის გასწვრივ, ხოლო კონტრ ღერძული ნაკადი მოძრაობს შემცირებული სპირალის გასწვრივ. ნაკადების ეს 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 გამოსასვლელი მილიდან. VT-ში კონტრღერძული ნაკადის წარმოქმნის ეს ახსნა ამჟამად ზოგადად მიღებულია.
მაგრამ მბრუნავი თვითმფრინავების ექსპერტები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად, თბოელექტროსადგურების სანთურებში ჩირაღდნების შესაქმნელად, აღნიშნავენ, რომ მბრუნავი თვითმფრინავის ღერძის გასწვრივ საწინააღმდეგო ნაკადი ასევე ხდება აპარატის კედლების არარსებობის შემთხვევაში. თავისუფალი ჩაძირული ჭავლების სიჩქარის პროფილების შესწავლა (იხ. სურ. 6.6) გვიჩვენებს, რომ საპირისპირო ღერძული ნაკადი იზრდება ჭავლური გადახვევის ხარისხის მატებასთან ერთად.
ფიზიკური მიზეზიკონტრნაკადის წარმოშობა ჯერ არ არის დაზუსტებული. ექსპერტების უმეტესობა თვლის, რომ ეს იმიტომ ჩნდება, რომ ჭავლის მობრუნების ხარისხის მატებასთან ერთად, ცენტრიდანული ძალები აგდებენ მისი აირის ნაწილაკებს პერიფერიაზე, რის შედეგადაც წარმოიქმნება იშვიათი ზონა ჭავლის ღერძზე, სადაც ატმოსფერული ჰაერი. ჩქარობს,
მდებარეობს წინ ჭავლის ღერძის გასწვრივ.
მაგრამ სამუშაოები აჩვენებს, რომ საპირისპირო ნაკადი დაკავშირებულია არა იმდენად სტატიკური წნევის გრადიენტთან ჭავლში, არამედ მისი სიჩქარის ტანგენციალური და ღერძული (ღერძული) კომპონენტების თანაფარდობასთან. მაგალითად, მორევის მიერ წარმოქმნილ ჭავლებს ტანგენციალური დანა აპარატით, დანის კუთხით 40-45°, აქვთ დიდი ვაკუუმი ღერძულ მიდამოში, მაგრამ არ აქვთ საპირისპირო ნაკადები. რატომ არ არიან ისინი, სპეციალისტებისთვის საიდუმლო რჩება.
შევეცადოთ მისი ამოხსნა, უფრო სწორად, სხვაგვარად ავხსნათ ღერძული კონტრდენების გაჩენის მიზეზი მბრუნავ ჭავლებში.
როგორც არაერთხელ აღვნიშნეთ, ბრუნვაში დაყენებული სისტემიდან „დამატებითი“ ენერგიის ამოღების უმარტივესი გზა არის ფოტონების გამოსხივება. მაგრამ ეს არ არის ერთადერთი შესაძლო არხი. ჩვენ ასევე შეგვიძლია შემოგთავაზოთ შემდეგი ჰიპოთეზა, რომელიც თავიდან წარმოუდგენლად მოეჩვენება ზოგიერთ მექანიკას.
ამ ჰიპოთეზისკენ მიმავალი გზა გრძელი იყო და ფიზიკოსთა ერთზე მეტმა თაობამ გაიარა. ასევე, ვიქტორ შაუბერგერმა, ავსტრიელი გენიოსი, მეტყევე, რომელიც თავისუფალ დროს სწავლობდა ფიზიკას, რომელიც 20-იან წლებში დიდ დროს უთმობდა მორევის მოძრაობის გაგებას, შენიშნა, რომ წყლის სპონტანური ტრიალით, რომელიც აბანოდან მილში მიედინება, მცირდება აბაზანის დაცლის დრო. ეს ნიშნავს, რომ მორევში იზრდება არა მხოლოდ ტანგენციალური, არამედ ღერძული ნაკადის სიჩქარეც. სხვათა შორის, ეს ეფექტი უკვე დიდი ხანია შენიშნეს ლუდის მოყვარულებს. მათ შეჯიბრებებზე, იმისთვის, რომ ბოთლის შიგთავსი რაც შეიძლება სწრაფად მოხვდეს პირში, ისინი ჩვეულებრივ ჯერ ატრიალებენ ლუდს ბოთლში ძალიან ძლიერად, სანამ უკან აბრუნებენ.
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 კინეტიკურად გარდაიქმნება. ჭავლის ღერძული მოძრაობის ენერგია. 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 კანონებზე დაყრდნობით, ჩვეულებრივ სჯერათ, რომ როდესაც ჭავლი იბრუნებს გრძივი მორევში, ჭავლის მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მისი ბრუნვის ენერგიად და ფიქრობენ, რომ შედეგად უნდა შემცირდეს ჭავლის ღერძული სიჩქარე. ამან, როგორც ნათქვამია, მაგალითად, უნდა გამოიწვიოს თავისუფალი ჩაძირული ჭავლების დიაპაზონის შემცირება, როდესაც ისინი ტრიალებს.
უფრო მეტიც, ჰიდრავლიკური ინჟინერიაში ისინი, როგორც წესი, ყველაფერს აკეთებენ იმისათვის, რომ ებრძოლონ სითხის ტურბულენტობას მოწყობილობებში მისი გადინებისთვის და ცდილობენ უზრუნველყონ ირროტაციული ლამინარული ნაკადი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ, როგორც აღწერილია, მაგალითად, თხევადი ნაკადში მორევის ტვინის გამოჩენა 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 შესასვლელი ხვრელის კვეთის პროპორციას, ასევე ამცირებს სითხის ნაკადის სიჩქარეს ამ ხვრელში.
ლუდის მოყვარულთა გამოცდილება აჩვენებს, რომ ისინი, ვინც ასე ფიქრობენ, ცდებიან: მიუხედავად ხვრელის კვეთის პროპორციის შემცირებისა, რომელსაც იკავებს სითხის ნაკადი, ეს უკანასკნელი, როდესაც ნაკადი ბრუნავს, უფრო სწრაფად გადის ხვრელში, ვიდრე ბრუნვის გარეშე.
თუ ლ. გერბრანდი, რომლის შესახებაც ჩვენ ვწერდით განყოფილებაში 3.4, ცდილობდა მიაღწიოს ჰიდროელექტროსადგურების სიმძლავრის გაზრდას მხოლოდ ტურბინაში წყლის ნაკადის გასწორებით და მილსადენის თანდათანობით შევიწროვებით ისე, რომ წყალმა ისეთივე მაღალი სიჩქარე შეიძინა, როგორც შესაძლებელია წინ მოძრაობა, შემდეგ Schauberger-მა ასევე აღჭურვა შეკუმშვადი მილსადენი ხრახნიანი გიდებით, ატრიალებდა წყლის ნაკადს 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 დაჭიმვის ძალების და წყლის მოლეკულების ადჰეზიის გადალახვისას. . ეს იწვევს არა მხოლოდ ენერგიის დანაკარგებს, არამედ კავიტაციის ფენომენების გაჩენას, რაც იწვევს ტურბინის ლითონის ეროზიას.
Schauberger-ის ტურბინას აქვს კონუსური ფორმა სპირალური პირებით საცობიანი ხრახნის სახით, რომელიც ხრახნიან წყლის მბრუნავ ნაკადში. ის არ არღვევს დინებას და არ ქმნის კავიტაციას. არ არის ცნობილი, განხორციელდა თუ არა ასეთი ტურბინა პრაქტიკაში, მაგრამ მისი დიზაინი, რა თქმა უნდა, შეიცავს ძალიან პერსპექტიულ იდეებს.
თუმცა, აქ ჩვენ გვაინტერესებს არა იმდენად შაუბერგერის ტურბინა, რამდენადაც მისი განცხადება, რომ წყლის მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია მორევის ნაკადში 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, რომლებიც აღწერილია ჯოზეფ ჰასლბერგერმა რომიდან.
არხის ფორმისა და მისი კედლების მასალის გავლენის შესწავლისას ჰიდროდინამიკურ წინააღმდეგობაზე წყლის მორევის ნაკადის მიმართ, 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 და. აჩქარებს მასში.

ბრინჯი. 6.7. შაუბერგის ტურბინა

ჰასლბერგერი ეთანხმება შაუბერგერს, რომ აქ მორევი წყლის სითბოს მისი დინების კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნის. მაგრამ ის აღნიშნავს, რომ „თერმოდინამიკა, როგორც სკოლებსა და უნივერსიტეტებში ასწავლიან, არ იძლევა სითბოს ასეთ ტრანსფორმაციას დაბალი ტემპერატურის განსხვავებებით“. თუმცა, ჰასლბერგერი აღნიშნავს, რომ თანამედროვე თერმოდინამიკას არ ძალუძს მრავალი სხვა ბუნებრივი ფენომენის ახსნა.
და აქ არის მოძრაობის თეორია, რომელიც დაგეხმარებათ 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 გრეხილი აიძულებს სითბოს ნაწილს, რომელიც სისტემის შინაგანი ენერგიის ნაწილია, გარდაიქმნას ნაკადის მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიად მორევის ღერძის გასწვრივ. რატომ 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 დინების კუთხური 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 გათვალისწინების აუცილებლობის შესახებ* (ეს მოგვაგონებს გრძივი და განივი დოპლერის ეფექტების ცალკე გამოთვლას.)ბევრი რამ დაწერა SRT-ის განვითარების საწყის ეტაპზე (იხ., მაგალითად, .) კერძოდ, გრძივი მასა (ამ შემთხვევაში შეესაბამება ნაწილაკების გადაადგილების ტანგენციალურ სიჩქარეს მორევში) განსაზღვრავს ცენტრიდანული ძალების სიდიდეს წრიულად. მოძრაობა. როდესაც სისტემის შიდა ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მასში სხეულების ღერძული (ღერძული) მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიად, ცენტრიდანული ძალები არ იზრდება. მაშასადამე, აღმოცენებული ღერძული მოძრაობის ენერგია, როგორც ჩანს, გაქრა წრიული მოძრაობის პრობლემისგან, რაც მათემატიკურად ექვივალენტურია მბრუნავი სისტემიდან მის გამგზავრებას ფოტონების ყოველგვარი ემისიის გარეშე.
მაგრამ სისტემის იმპულსის შენარჩუნების კანონი მოითხოვს, რომ თუ მორევის ნაკადი იძენს ღერძულ იმპულსს, ზოგიერთი სხვა სხეული (მაგალითად, მორევის აპარატის სხეული) ერთდროულად იძენს იმავე აბსოლუტური მნიშვნელობის იმპულსს საპირისპირო მიმართულებით. დახურულ მორევის მოწყობილობებში, მაგალითად, მორევის მილებში და ასევე, როდესაც არ არის მორევის ნაკადის შეხება მოწყობილობის კედლებთან (როგორც ზოგიერთ შემთხვევაში თავისუფალი მორევის ჭავლები), ნაკადის ღერძული ნაწილი, რომელსაც აქვს ქვედა ტანგენციალური სიჩქარე, ვიდრე პერიფერიული ნაწილი, იძულებულია შეიძინოს საპირისპირო იმპულსი. თუმცა, უკუცემის იმპულსი ასევე შეიძლება გაიტანოს ფოტონების ან ნეიტრინოების ღერძულმა (ღერძულმა) ნაკადმა, რომელიც წარმოიქმნება ბრუნვითი მოძრაობის დროს, რაც მეთერთმეტე თავში იქნება განხილული.
ეს არის, ზოგადად, ჭეშმარიტი, ჩვენი გადმოსახედიდან, მიზეზი კონტრადენციის გამოჩენის როგორც მორევის მილებში, ასევე მბრუნავ ჭავლებში.

დასკვნები თავის

1 ატმოსფერულ მორევებს ახასიათებთ მათში ჰაერის უპირატესად მარჯვენა ხელის მოძრაობა და „ქარიშხლის თვალის“ არსებობა - ნელი მოძრაობის ან სიმშვიდის ცენტრალური ზონა.
2. ტორნადოებს ჯერ კიდევ აქვთ მთელი რიგი საიდუმლოებები: ჰაერის ულტრა მაღალი სიჩქარე და მათში ჩარჩენილი ობიექტები, არაჩვეულებრივი ამწევი ძალა, რომელიც აღემატება ჰაერის ნაკადის წნევის ძალას, ნათების არსებობა და ა.შ.
3. ტენიანი ჰაერის მასების თერმული ენერგია გარდაიქმნება მოძრაობის ენერგიად ატმოსფერულ მორევებში. ამ შემთხვევაში ხდება ენერგიის კონცენტრაცია, 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. 30-იან წლებში J. Ranquet-ის აღმოჩენამ მორევის მილში გაზის გამოყოფის ეფექტის შესახებ ცხელ კედელთან და ცივ ღერძულ ღერძულ მორევის ნაკადებში დაიწყო მრავალი ახალი მიმართულება ტექნოლოგიაში, მაგრამ ჯერ კიდევ არ არის საკმარისი. სრული და თანმიმდევრული თეორიული ახსნა.
6. შრომები ვ.ე. ფინკომ 80-იან წლებში ეჭვი შეიტანა ზოგიერთი ზოგადად მიღებული იდეის სისწორეში მორევის მილში მიმდინარე პროცესების შესახებ: მასში არსებული ენერგეტიკული ბალანსი, კონტრასტული ტურბულენტური სითბოს გაცვლის მექანიზმი და ა.
7. ვ.ე. ფინკომ აღმოაჩინა, რომ მორევის მილში ცივ ღერძულ კონტრნაკადს აქვს ბრუნვის მიმართულება ძირითადი (პერიფერიული) გაზის ნაკადის ბრუნვის მიმართულების საწინააღმდეგოდ, და რომ გაზის მორევის მილი წარმოქმნის სპექტრის სპექტრის ინფრაწითელ გამოსხივებას და ზოგჯერ ლურჯ გამოსხივებას. ღერძული ზონიდან გამომავალი.
8. მორევის მილის ცხელ ბოლოში მუხრუჭის - გაზის ნაკადის გასწორების მოთავსება იწვევს
როგორც აღმოაჩინა ვ.ე. ფინკო, აირში ძლიერი ხმოვანი ვიბრაციების გაჩენამდე, რომლის რეზონატორიც არის მილი, და მათ მიერ გაზის ნაკადის ძლიერ გათბობაზე.
9. შემოთავაზებულია სითბოს ამოღების მექანიზმი მორევის მილში გაზის ღერძული საპირისპირო ნაკადიდან პერიფერიულ ნაკადამდე რადიაციის 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 მხოლოდ მორევის მილებში, არამედ თავისუფალ მობრუნებულ ჭავლებშიც, სადაც არ არის აპარატის კედლები, რისი მიზეზიც ჯერ ბოლომდე არ არის გასაგები.
11. W. Schauberger-მა 30-იან წლებში 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 გრეხილის ტანგენციალური სიჩქარის პერპენდიკულარული მიმართულებით, მორევის დინების ღერძის გასწვრივ. ამ უკანასკნელს მოითხოვს დინების კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონი. ხოლო იმპულსის შენარჩუნების კანონი ბრუნვის ღერძის გასწვრივ მოითხოვს, რომ როდის
ამ შემთხვევაში, ან გაჩნდა კონტრადენცია, ან წარმოიშვა ფოტონების ან ნეიტრინოების ღერძული გამოსხივება, რაც ანაზღაურებს დინების გრძივი იმპულსის ცვლილებას.

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

ჩვენ ვცხოვრობთ ჰაერის დიდი 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 ჟანგბადის გაჯერება:

ისინი ფანტავენ ღრუბლებს და წვიმის ღრუბლებს მოაქვთ მინდვრებში, რომლებიც აწარმოებენ მოსავალს, ამდენად 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 წნევის გრადიენტზე: რაც უფრო დიდია სხვაობა ატმოსფერულ წნევაში და რაც უფრო ახლოსაა ურთიერთქმედების ადგილები, მით უფრო სწრაფად უთანაბრდება წნევის სხვაობა და მით უფრო მაღალია ქარის სიჩქარე.

ქარის მიმართულება დამოკიდებულია:

მაღალი და დაბალი წნევის უბნების შედარებითი პოზიციები;

დედამიწის ბრუნვა;

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

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

ადამიანი ფეხზე დგას 36 მ/წმ-მდე ქარის სიჩქარით. 44 მ/წმ ქარის სიჩქარით ოთახიდან გამოსვლას ვერავინ გაბედავს. როგორც კი ქარის წნევა, რომელიც სიჩქარის კვადრატის ტოლია, გადააჭარბებს ადამიანის მასას, მისი ძალები იცვლება, ქარი მას აიღებს 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 სასიცოცხლო ფუნქციების მოშლას.

ბოფორტის მასშტაბი ქარის ძალის განსაზღვრისთვის

ქარის ძალა (ქულები)	სიტყვიერი აღნიშვნა	სიჩქარე მ/წმ	საშუალო მომრგვალებული, მ/წმ	საშუალო მომრგვალებული, კმ/სთ	საშუალო მომრგვალებული, კვანძები	დამრგვალებული საშუალო წნევა, კგ/მ	ქარის გავლენა ობიექტებზე
	მშვიდი ქარი	0,3-1,5			2,5	0,1	მსუბუქი ნიავი იგრძნობა. ქარის მიმართულება შეიძლება განისაზღვროს კვამლით. ფოთლები და დროშები უმოძრაოა.
	მსუბუქი ნიავი	1,6-3,3				0,5	პენალტი ოდნავ მერყეობს, ზოგჯერ დროშები და ფოთლები ხეებზე.
	Ნაზი სიო	3,4-5,4					დროშები ფრიალებს, ფოთლით დაფარული ხის პატარა ტოტები ირხევა.
	ზომიერი ქარი	5,5-7,9					პატარა დროშები და კალმები გაშლილი, ხის ტოტები ფოთლების გარეშე რხევა. ქარი აჩენს მტვერს და ქაღალდის ნარჩენებს
	ახალი ნიავი	8,0-10,7					დიდი დროშებია გაშლილი, ხეების დიდი შიშველი ტოტები ქანაობენ.
	Ძლიერი ქარი	10,8-13,8					დიდი ტოტები ირხევა, სასტვენები მექანიზმში, სახლებსა და სტაციონარულ ობიექტებს შორის.
	ძლიერი ქარი	13,9-17,1					ფოთლების გარეშე პატარა ხეების ტოტები ირხევა. სატელეფონო მავთულები გუგუნებს.
	ძალიან ძლიერი ქარი	17,2-24,4					არყევს დიდ ხეებს, ამტვრევს ტოტებს და ტოტებს. შესამჩნევად ანელებს მოძრაობას ქარის საწინააღმდეგოდ.
	შტორმი	20,7-24,4					ამსხვრევს ხეების დიდ შიშველ ტოტებს, აადგილებს მსუბუქ საგნებს, აზიანებს სახურავებს.
	ძლიერი ქარიშხალი	24,5-28,4					ამსხვრევს ხეებს და აზიანებს შენობებს.
	სასტიკი ქარიშხალი	28,5-32,6					დიდ ნგრევას 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 მოქმედებს როგორც კონდიციონერი, რათა ჩვენი პლანეტა საცხოვრებლად შენარჩუნდეს. ისინი არიან მამოძრავებელი ძალა, რომელიც გადააქვს სითბოს და ტენიანობას ერთი ადგილიდან მეორეზე და შეუძლია შექმნას ენერგიის ძლიერი აფეთქებები.

ამინდის სისტემები- ეს არის მორევის ჰაერის ნაკადების წრიული უბნები სიგანე 150-დან 400 კმ-მდე. მათი სისქე მნიშვნელოვნად განსხვავდება, აღწევს 12-15 კმ-ს და განლაგებულია პრაქტიკულად 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 ცვლილება, ასევე სხვადასხვა ქარი.

ძირითადი ხაზოვანი (წნევის) სისტემებია ციკლონები და ანტიციკლონები. ანტიციკლონი- ეს არის მაღალი ატმოსფერული წნევის არეალი დაღმავალი ჰაერის ნაკადით, მაქსიმალური ცენტრში. Ციკლონიარის დაბალი წნევის არეალი მზარდი ჰაერის ნაკადებით, მინიმალური ცენტრში. აქედან გამომდინარე, ციკლონებს ახასიათებთ მოღრუბლული ამინდი.

ანტიციკლონებს, როგორც მაღალი ატმოსფერული წნევის უბნებს, ჩვეულებრივ ახასიათებთ სტაბილური ამინდი, რომელიც ყველაზე ხშირად რამდენიმე დღის განმავლობაში მნიშვნელოვნად არ იცვლება. 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 თანაბარი წნევის უბნებს) ცენტრის გარშემო უმაღლესი წნევით.

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

თბილი და ცივი ჰაერი ძნელად ერწყმის ერთმანეთს. ამიტომ, თბილი ჰაერი, რომელიც ტალღებად მიედინება პოლარული ფრონტზე, მიედინება ცივი მკვრივი ჰაერის ნაკადით, ვიდრე მასთან შერევით. 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 ფენას. ამომავალ გაცივებულ ჰაერში წყლის ორთქლი კონდენსირდება და ღრუბლები წარმოიქმნება. თბილ ფრონტს მოსდევს ცივი ფრონტი.ამ ფრონტის გასწვრივ ცივი ჰაერი უბიძგებს თბილი ჰაერის ფენის ქვეშ, რაც იწვევს მის აწევას. ამიტომ, ცივ ფრონტს მოღრუბლული, წვიმიანი ამინდიც მოაქვს. ცივი ფრონტი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე თბილი ფრონტი, რაც იწვევს მათ საბოლოოდ შეჯახებას და აიძულებს თბილ ჰაერს ზევით.

მეტეოროლოგები გულდასმით სწავლობენ ციკლონებთან დაკავშირებული ამინდის პირობების თანმიმდევრობას. ეს ცოდნა უაღრესად მნიშვნელოვანია ამინდის პროგნოზირებისთვის. მაგალითად, თხელი ზედა დონის ცირუსის ღრუბლები, რასაც მოჰყვება ქვედა დონის ნაცრისფერი წვიმის ღრუბლები. ეს ღრუბლები, როგორც წესი, ატარებენ წვიმას, რომელიც მოდის რამდენიმე საათის განმავლობაში თბილი ფრონტის მოსვლამდე.

თბილი ფრონტის უკან არის თბილი ჰაერის ტერიტორია თანდაყოლილი ღრუბლით და ტენიანობით.

ამას მოჰყვება ცივი ფრონტი, სადაც ჭექა-ქუხილი ხდება ჰაერის მზარდი დინების გამო. ძლიერი წვიმა ხშირად მოდის ცივი ფრონტის კიდეზე, როგორც წესი, ნაკლები ხანგრძლივობით, ვიდრე თბილი წინა პირობებში. ცივი ფრონტის გავლის შემდეგ, ჩვეულებრივ, ნათელი, ცივი ამინდი დგება.

ატმოსფეროში მიმდინარე ბუნებრივი პროცესების შედეგად დედამიწაზე შეინიშნება ფენომენები, რომლებიც უშუალო საფრთხეს უქმნის 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" - სახელი ასოცირდება ქარიშხლების ღმერთის სახელთან უძველესი ხალხიმაია, რომელსაც აშშ-ს მაცხოვრებლები ეძახდნენ. ცენტრალური და სამხრეთ ამერიკა.

- ჩინურიდან თარგმნილი "ტაიფუნი" ნიშნავს "ძალიან დიდ ქარს", როგორც მას რუსეთის მაცხოვრებლები უწოდებენ ( Შორეული აღმოსავლეთი), ავსტრალია, კორეა, ჩინეთი, ინდოეთი, იაპონია. უცნაური ირონიით, ტაიფუნებსა და ქარიშხლებს ქალის სახელები აქვთ.

ტროპიკული ციკლონები

ქარიშხლების სამშობლოში, ტროპიკებში, ჰაერის მასები ძლიერ თბება 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, შედეგი არის ერთგვარი გიგანტური ტუმბო - იგივე თბილი და ორთქლით გაჯერებული ჰაერის მეზობელი მასები იწოვება ამ ტუმბოს საწყისში წარმოქმნილ ძაბრში და, შესაბამისად, პროცესი კიდევ უფრო ფართოვდება, იპყრობს მეტს და მეტი ახალი ტერიტორია ოკეანის ზედაპირზე.

როდესაც აბანოდან წყალს ასხამთ სანიაღვრე ხვრელში, ის ქმნის მორევს. დაახლოებით იგივე ხდება ციკლონის სათავეში ჰაერის აწევისას - ის იწყებს ბრუნვას.

გიგანტური ჰაერის ტუმბო აგრძელებს მუშაობას, უფრო და უფრო მეტი ტენიანობა კონდენსირდება მის ძაბრის ფორმის თავზე და უფრო და უფრო მეტი სითბო გამოიყოფა. (ამერიკელმა მეტეოროლოგებმა გამოთვალეს: ერთ დღეში მილიონ ტონაზე მეტი წყლის აწევა შესაძლებელია ზევით - ორთქლის სახით, რომლითაც ატმოსფეროს ზედაპირული ფენა მუდმივად გაჯერებულია; კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია სულ რაღაც ათ დღეში იქნება. საკმარისია ისეთი მაღალ ინდუსტრიული სახელმწიფოსთვის, როგორიცაა აშშ, ექვსი წლის განმავლობაში!). ითვლება, რომ საშუალო ციკლონი გამოყოფს დაახლოებით იგივე რაოდენობის ენერგიას, რაც 500000 ატომური ბომბებიჰიროშიმაზე დაცემული ძალაუფლებით. წარმოქმნილი ციკლონის ცენტრში და მის გარეუბანში ატმოსფერული წნევა არათანაბარი ხდება: იქ, ციკლონის ცენტრში, გაცილებით დაბალია და წნევის მკვეთრი ვარდნა ძლიერი ქარის მიზეზია, რომელიც მალე ქარიშხალში გადაიქცევა. სამასიდან ხუთასი კილომეტრის დიამეტრის სივრცეში უძლიერესი ქარები იწყებენ გააფთრებულ გრიგალს.

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

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

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

რეგულარული 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 ისინი მაღლა იწევს და წარმოქმნის ძლიერ ღრუბლიანობას.

თუ ცენტრშია:

ჩვეულებრივი ციკლონისთვის ჰაერის წნევა ატმოსფერულ წნევასთან შედარებით (760 მმ რ.წ.) არის 713-720 მმ რ.წ.;

ეს არის ცენტრში ტროპიკული ციკლონიწნევა ეცემა 675 მმ წმ.

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 მთელ მსოფლიოში.

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

მაგალითი

1970 წელს იყო ტაიფუნი. რომელმაც გაარღვია მდინარე განგის შესართავი (ინდოეთში) და დატბორა 800 000 კმ 2 სანაპირო ზოლი. ქარის სიჩქარე იყო 200-250 მ/წმ. ზღვის ტალღამ 10 მეტრს მიაღწია, დაიღუპა დაახლოებით 400 000 ადამიანი.

დღესდღეობით არსებობს ტროპიკული ციკლონების (ტაიფუნები, ქარიშხლები) პროგნოზირების თანამედროვე მეთოდები. ღრუბლების ყოველი საეჭვო გროვა, სადაც ის არ ჩანდა, მეტეოროლოგიური თანამგზავრების მიერ კოსმოსიდან არის გადაღებული და 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 ქარი, რომლის სიმძლავრეა 12 ქულა (17 ქულამდე) 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 ბრუნის ჩაზნექილი ღერძით) ძაბრის ფორმის გაფართოებით ზემოდან და ქვედაზე. ჰაერი ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ და ამავდროულად ამოდის სპირალურად, იზიდავს მტვერს, წყალს და სხვადასხვა საგანს. ხმელეთზე ქარიშხალი ე.წ ქარიშხალიდა ზღვის პირას ქარიშხალი. ქარიშხლების ძირითადი მახასიათებლებია:

ქარის სიჩქარე;

მოძრაობის ბილიკები;

ზომები და კონსტრუქცია;

მოქმედებების საშუალო ხანგრძლივობა.

ქარიშხლების ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი ქარის სიჩქარეა. ქვემოთ მოყვანილი ცხრილიდან (ბოფორტის შკალაზე) შეგიძლიათ იხილოთ ქარის სიჩქარესა და რეჟიმების სახელს შორის ურთიერთობა. საშუალო სიჩქარეუკრაინაში ქარიშხლის მოძრაობა 50-60 კმ/სთ-ია.

ქარიშხლის ზომები მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ჩვეულებრივ, მისი სიგანე მიიღება კატასტროფული განადგურების ზონის სიგანედ, რომელიც შეიძლება გაიზომოს ასობით კილომეტრში. 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 ზუზუნი.

ქარიშხალი ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ბუნებრივი ძალაა. მათი მავნე ზემოქმედებით ისინი არ ჩამოუვარდებიან ასეთ საშინელებას სტიქიური უბედურებებიმიწისძვრების მსგავსად. ეს აიხსნება იმით, რომ ისინი ატარებენ კოლოსალურ ენერგიას. ერთი საათის განმავლობაში საშუალო ქარიშხლის მიერ გამოთავისუფლებული მისი რაოდენობა ენერგიის ტოლია ბირთვული აფეთქება 36 მგტ-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 ქარიშხლის ქარი, განსაკუთრებით იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც ცხოვრობენ სანაპიროზე ან მის მახლობლად. ქარიშხალი ქმნის ტალღებს 30 მ სიმაღლეზე სანაპიროზე, შეიძლება გამოიწვიოს წვიმა და მოგვიანებით გამოიწვიოს ეპიდემიის გაჩენა, მაგალითად, ქარიშხლის მოქცევა, რომელიც ემთხვევა ჩვეულებრივ ტალღებს, გამოიწვია გიგანტური წყალდიდობა ინდოეთის სანაპიროზე 1876 ​​წელს, რომლის დროსაც ტალღა ავიდა 12-13 მ-ით, დაახლოებით 100 000 ადამიანი დაიხრჩო და თითქმის ამდენივე დაიღუპა სასტიკი ეპიდემიის შედეგებისგან.

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

ქარიშხლის დროს ყველაზე დიდი საშიშროება მიწიდან ამოწეული და დიდი სიჩქარით დატრიალებული ობიექტებიდან მოდის. 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 შენობებს, ანადგურებს ნათეს მინდვრებს, არღვევს მავთულს და ანგრევს ელექტრო და საკომუნიკაციო ხაზებს, აზიანებს მაგისტრალებსა და ხიდებს, არღვევს და ძირს უთხრის ხეებს, აზიანებს და ჩაძირავს გემებს, იწვევს უბედურ შემთხვევებს კომუნალურ და ენერგეტიკულ ქსელებში წარმოებაში. იყო შემთხვევები, როცა ქარიშხლის ქარმა გაანადგურა კაშხლები და კაშხლები, რამაც გამოიწვია დიდი წყალდიდობა, გადააგდო მატარებლები რელსებიდან, ჩამოგლიჯა ხიდები მათი საყრდენებიდან, ჩამოაგდო ქარხნის საკვამურები და გამორეცხა გემები ნაპირზე.

ამინდის კონტროლის მეთოდი. ადამიანები ყოველთვის ოცნებობენ ამინდის კონტროლზე. ანუ, ჩვენ გვინდა, რომ მოცემული ინტენსივობის წვიმა ჩამოვიდეს იმ დროსა და ადგილას, რომელიც ჩვენ გვჭირდება. ასევე გვინდა ზაფხულში თბილი, მზიანი ამინდი, საჭირო დროს და სწორ ადგილას, რომ გვალვა არ იყოს, ზამთარში კი, რომ ქარბუქი და ყინვები არ მძვინვარდეს. ჩვენ გვინდა ქარიშხლები და ქარიშხლები, ტორნადოები და ტორნადოები, ტაიფუნები და ციკლონები, თუ მათი აღმოფხვრა შეუძლებელია, მაშინ ყველა ეს ატმოსფერული ფენომენი მაინც ერიდება ჩვენს ქალაქებსა და დასახლებებს. სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებმა დიდი ხანია მიაღწიეს წარმატებას თავიანთ ნამუშევრებში. მართლაც შესაძლებელია ამინდის კონტროლი? ადამიანის თვალსაზრისით, ამინდი შეიძლება იყოს კომფორტული თუ არა. მაგრამ ეს, რა თქმა უნდა, სუბიექტური შეფასებაა. მაგალითად, აფრიკის მაცხოვრებლისთვის კომფორტული ამინდი ევროპელისთვის შეიძლება აუტანელი ჩანდეს ატმოსფერული ამაღლებული ტემპერატურის გამო. არქტიკის მკაცრ კლიმატს მიჩვეული პოლარული დათვისთვის ევროპული ზაფხული უკვე აუტანელი ჩანს. ზოგადად, ჩვენს პლანეტაზე დედამიწაზე ამინდი დამოკიდებულია მასში შემავალ მზის სითბოზე. ამ სითბოს მიწოდება პლანეტის ზედაპირზე, პირველ რიგში, დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე. მაგრამ დედამიწის ზედაპირის თითოეულ კონკრეტულ მხარეზე 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 ზედაპირზე ატმოსფეროს ვერტიკალური მორევებით. ამინდის კონტროლი უპირველეს ყოვლისა ნიშნავს ატმოსფერული მორევების კონტროლის სწავლას. შესაძლებელია თუ არა ამ მორევების კონტროლი? სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ზოგიერთ ქვეყანაში ჯადოქრებს და ექსტრასენსებს ქირაობენ ღრუბლების დასაშლელად მთავარ აეროპორტებზე ფრენის უსაფრთხოების მიზნით. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მათ უსაქმურობისთვის ფული გადაუხადონ. რუსეთში ჩვენ არ ვქირაობთ ჯადოქრებს და ექსტრასენსებს, მაგრამ უკვე ვიცით როგორ გავწმინდოთ ღრუბლები აეროდრომებსა და ქალაქებზე. ამას, რა თქმა უნდა, ჯერ არ შეიძლება ეწოდოს „ამინდის კონტროლი“, მაგრამ, ფაქტობრივად, ეს არის პირველი ნაბიჯი ამ მიმართულებით. ღრუბლების დასაშლელად რეალური მოქმედებები უკვე ტარდება მოსკოვში მაისის არდადეგებზე და სამხედრო აღლუმების დღეებში. ეს ზომები არ არის იაფი სახელმწიფოსთვის. ასობით ტონა საავიაციო ბენზინი და ათობით ტონა ძვირადღირებული ქიმიკატები იხარჯება მათ ღრუბლებში შესხურებისთვის. ამავდროულად, დამწვარი ბენზინის ყველა ეს ქიმიკატი და პროდუქტი საბოლოოდ დევს ქალაქის ტერიტორიაზე და მის შემოგარენში. ჩვენი სასუნთქი გზებიც ძალიან განიცდის. მაგრამ შესაძლებელია ღრუბლების დაშლა ან, პირიქით, წვიმის გამოწვევა გარკვეულ ადგილზე გაცილებით დაბალი ხარჯებით და გარემოს პრაქტიკულად არ დაზიანებით. ჩვენ, რა თქმა უნდა, არ ვსაუბრობთ ჯადოქრებსა და ექსტრასენსებზე, არამედ თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენების შესაძლებლობაზე ატმოსფეროში მორევების შესაქმნელად ბრუნვის მოძრაობის სასურველი მიმართულებით. გასული საუკუნის 70-იანი წლების ბოლოს მე და ჩემმა მეგობარმა (დიმიტრი ვიქტოროვიჩ ვოლკოვი) საკუთარი ხარჯებით ჩავატარეთ ექსპერიმენტები შესაძლო იმპულსური რეაქტიული ძრავის შესაქმნელად. შემოთავაზებულ გამოგონებასა და მსგავსი ძრავის უკვე ცნობილ გადაწყვეტილებებს შორის მთავარი განსხვავება იყო დარტყმითი ტალღების გამოყენება და მათი მორევა სპეციალურ მორევის კამერაში. (დაწვრილებით იხილეთ Samizdat-ის იმავე განყოფილებაში სტატია: „პულსური რეაქტიული ძრავა“). ექსპერიმენტული კონფიგურაცია შედგებოდა მორევის კამერისა და დამტენი მილისგან, რომელიც ერთ ბოლოში ტანგენციურად იყო მიბმული მორევის კამერის ცილინდრულ კედელში. ეს ყველაფერი დამაგრებული იყო სპეციალურ მოწყობილობაზე იმპულსური ბიძგის გასაზომად. ვინაიდან ჩვენი მიზანი იყო ძრავა, ბუნებრივია, რომ ჩვენ ვცდილობდით მაქსიმალური იმპულსური ბიძგის მოპოვებას და ამინდს მხოლოდ შესაძლო დაბრკოლებად ვუყურებდით. ამ მიზნით დამტენის მილში განხორციელდა დენთის აფეთქებების სერია. ამავდროულად შეირჩა დამტენი მილის ოპტიმალური სიგრძე, მისი კედლების სისქე (რომ არ გასკდეს) და სხვა პარამეტრები. ჩვენ ასევე მივაქციეთ ყურადღება, თუ როგორ მოქმედებს მორევის კამერაში ფხვნილის აირების მობრუნების მიმართულება ბიძგზე. აღმოჩნდა, რომ საათის ისრის მიმართულებით გადახვევისას (როგორც ანტიციკლონში), ბიძგი ოდნავ მეტია. ამიტომ, შემდგომ ექსპერიმენტებში ვიყენებდით მხოლოდ ანტიციკლონის მორევას. ერთმა პატარა პრობლემამ აიძულა, უარი ეთქვათ საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ტრიალზე (როგორც ციკლონში) - გამონაბოლქვის ფხვნილი აირები ექსპერიმენტული ინსტალაციისგან წრიულად იყო დაჭერილი მიწაზე. რა თქმა უნდა, ჩვენ არ გვინდოდა ფხვნილის გაზების სუნთქვა. ჩვენ ჩავატარეთ ჩვენი ექსპერიმენტები თითქმის ერთი კვირის განმავლობაში 1979 წლის დეკემბრის დასაწყისში. ზამთრის რბილი ამინდი იყო. მოულოდნელად 20 გრადუსიანი ყინვები მოვიდა და ჩვენი ზამთრის ექსპერიმენტები უნდა შეჩერებულიყო. ჩვენ მათთან არასოდეს დავბრუნდით. VNIIGPE-მ ასევე ხელი შეუწყო 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. ამაო იყო თუ არა, რომ შევწყვიტეთ მბრუნავი ფხვნილის აირების კვლევა ფეთქებადი დარტყმითი ტალღების გამოყენებით? 2. არ იყო ეს ჩვენი ანტიციკლონის მორევა, რამაც გამოიწვია ეს ყინვები? 3. ციკლონური მორევა არ გამოიწვევს ნალექს? ზემოთ დასმულ კითხვებზე პასუხები ჩემთვის აშკარაა. რა თქმა უნდა, ეს კვლევები უნდა გაგრძელებულიყო, მაგრამ სახელმწიფო არ დაინტერესებულა ჩვენი ექსპერიმენტებით და, როგორც იტყვიან, ჩვენ არ შეგვეძლო ასეთი ექსპერიმენტების ჩატარება კერძო. რა თქმა უნდა, ეს ყინვები ჩვენი ექსპერიმენტებით არ იყო გამოწვეული. დამტენის მილში რამდენიმე გრამმა დენთმა ვერ დაატრიალა ზამთრის ანტიციკლონი და შემდეგ ბუნებამ ჩვენი დახმარების გარეშე გააკეთა. მაგრამ მეორეს მხრივ, ცნობილია, რომ დედამიწის ატმოსფეროში ნებისმიერი დარღვევა ვრცელდება დიდ დისტანციებზე, ისევე როგორც ტალღები წყლის ზედაპირზე. ასევე ცნობილია, რომ გარკვეულ პირობებში, ვერტიკალურ ატმოსფერულ მორევებს შეუძლიათ სუპერროტაცია, ანუ თვითაჩქარება. ბოლოს და ბოლოს, თუ არ დაედევნებით იმპულსურ ბიძგს და არ შეცვლით მცირე დიზაინს ჩვენს ინსტალაციაში, გაზრდით მის პარამეტრებს სიდიდის რიგითობით და ამავდროულად გამოიწვევთ ტრიალს არა ცალკეული ფეთქებადი იმპულსებით რამდენიმე გრამი დენთის, არამედ ცარიელი მუხტების აფეთქებით, მაგალითად, ავტომატური სწრაფი ცეცხლსასროლი იარაღიდან, შემდეგ მეორე კითხვაზე უარყოფითი პასუხის გაცემა, ექსპერიმენტული გადამოწმების გარეშე, უბრალოდ არაგონივრულია. ზემოთ დასმული მესამე კითხვაზე პასუხი წინა პასუხის მსგავსია. ნიკოლაი მატვეევი.

თბილი და ცივი დინების ორბიტა, რომელიც ცდილობს გაათანაბროს ტემპერატურის სხვაობა ჩრდილოეთსა და სამხრეთს შორის, ხდება სხვადასხვა ხარისხის წარმატებით. 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 შემოიჭრება 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 ნაწილებში ხდება გლობუსი- ზომიერი განედები. ეს განედები განიცდის ამინდის ცვალებადობას.

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

წარმოვიდგინოთ ფრონტი, რომელიც გამოყოფს 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 დაიღუნოს და მასზე ჰაერის ტალღები წარმოიქმნას (სურ. 15, ბ). ამავდროულად, ცივი ჰაერი სულ უფრო და უფრო სამხრეთისკენ უბრუნდება, თბილი ჰაერის „ენის“ ქვეშ მიედინება 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 გამოდის მის გარეუბანში. ამიტომ, თბილი ენის ზედა ნაწილში წნევა საგრძნობლად ეცემა და ატმოსფეროში წარმოიქმნება ერთგვარი აუზი. ცენტრში დაბალი წნევის მქონე ასეთ მორევს ციკლონი ეწოდება ("ციკლონი" ნიშნავს წრიულს).

მას შემდეგ, რაც ჰაერი მიედინება დაბალი წნევის მქონე ადგილებში, ციკლონში ის მიისწრაფვის

მორევის კიდეები პირდაპირ ცენტრისკენ არის მიმართული. მაგრამ აქვე უნდა შევახსენოთ მკითხველს, რომ დედამიწის ღერძის გარშემო ბრუნვის გამო ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში მოძრავი ყველა სხეულის ბილიკი მარჯვნივ არის გადახრილი. ამიტომ, მაგალითად, მდინარის მარჯვენა ნაპირები უფრო ეროზიულია, მარჯვენა რელსები ორ ლიანდაგზე რკინიგზაუფრო სწრაფად აცვიათ. ციკლონში ქარიც მარჯვნივ გადაიხრება; შედეგი არის მორევი ქარის მიმართულებით საათის ისრის საწინააღმდეგოდ.

იმისათვის, რომ გავიგოთ, როგორ მოქმედებს დედამიწის ბრუნვა ჰაერის ნაკადზე, წარმოვიდგინოთ დედამიწის ზედაპირის მონაკვეთი გლობუსზე (ნახ. 16). A წერტილში ქარის მიმართულება ნაჩვენებია ისრით. A წერტილში ქარი სამხრეთ-დასავლეთია. გარკვეული დროის შემდეგ დედამიწა ბრუნავს და A წერტილი გადავა B წერტილში. ჰაერის ნაკადი გადაიხრება მარჯვნივ და შეიცვლება კუთხე; ქარი დასავლეთ-სამხრეთ-დასავლეთის გაძლიერდება. 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, აღმოჩნდება, რომ ისინი გარს აკრავს ციკლონის ცენტრს (სურ. 15, გ). ასე გამოიყურება ციკლონი სიცოცხლის პირველ დღეს. 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 მოძრაობს თბილი და ცივი ნაკადები ციკლონში და დაინახავთ, რომ თქვენ უკვე ნაცნობი ორი ფრონტია. თბილი სექტორის მარჯვენა საზღვარი არის - თბილი წინაციკლონი ნალექის ფართო ზოლით, მარცხენა კი ცივი; ნალექის სარტყელი ვიწროა.

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

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

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

ახლა ვცადოთ "პროგნოზირება" მომავალი ბედიციკლონი. არ არის რთული. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ ცივი ფრონტი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე თბილი ფრონტი. ეს ნიშნავს, რომ დროთა განმავლობაში თბილი ჰაერის ტალღა კიდევ უფრო ციცაბო გახდება, ციკლონის სექტორი თანდათან ვიწროვდება და, საბოლოოდ, ორივე ფრონტი დაიხურება და 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" შეწყდა. თბილი ჰაერი ამოდის და ციკლონი იწყებს გაქრობას. ნალექი სუსტდება, ღრუბლები თანდათან იშლება, ქარი ქრება,
წნევა უთანაბრდება და დიდი ციკლონიდან მცირე მორევის ზონა რჩება. ასეთი მომაკვდავი ციკლონია ჩვენს რუკაზე, ვოლგის მიღმა.

ციკლონების ზომები განსხვავებულია. ზოგჯერ ეს არის მორევი, რომლის დიამეტრი მხოლოდ რამდენიმე ასეული კილომეტრია. მაგრამ ისეც ხდება, რომ მორევი ფარავს 4-5 ათას კილომეტრამდე დიამეტრის ტერიტორიას - მთელ კონტინენტს! ჰაერის მრავალფეროვნება შეიძლება მოიყაროს 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 შეიძლება რამდენიმე ტალღა ჩამოყალიბდეს. მაშასადამე, ციკლონები ჩვეულებრივ ვითარდება არა ცალკე, არამედ სერიულად, ოთხი ან მეტი. მიუხედავად იმისა, რომ პირველი უკვე ქრებოდა, ამ უკანასკნელში თბილი ენა მხოლოდ ახლა იწყებს გაჭიმვას. ციკლონი 5-6 დღე ცოცხლობს და ამ დროის განმავლობაში მას შეუძლია უზარმაზარი ფართობის დაფარვა. ციკლონი დღეში საშუალოდ დაახლოებით 800 კილომეტრს გადის, ზოგჯერ კი 2000 კილომეტრს.

ციკლონები ჩვენთან ყველაზე ხშირად დასავლეთიდან მოდის. ეს გამოწვეულია ჰაერის მასების ზოგადი გადაადგილებით დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ. ჩვენს ტერიტორიაზე ძალზე იშვიათია ძლიერი ციკლონები. გახანგრძლივებული წვიმა ან თოვლი, მკვეთრი ქარები - ეს არის ჩვენი ციკლონის ჩვეულებრივი სურათი. მაგრამ ტროპიკებში ზოგჯერ არის არაჩვეულებრივი სიძლიერის ციკლონები, ძლიერი წვიმებითა და ქარიშხლით. 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 ასევე შეიძლება დაიხაროს თბილი ჰაერისკენ. ამ შემთხვევაში, მორევი ჩნდება სრულიად განსხვავებული თვისებებით, ვიდრე ციკლონი. მას ანტიციკლონს უწოდებენ. ეს უკვე აუზი კი არა, ჰაეროვანი მთაა.

წნევა ასეთი მორევის ცენტრში უფრო მაღალია, ვიდრე კიდეებზე და ჰაერი ვრცელდება ცენტრიდან მორევის გარეუბანში. უფრო მაღალი ფენების ჰაერი თავის ადგილზე ეშვება. ჩამოსვლისას იკუმშება, თბება და მასში არსებული ღრუბლიანობა თანდათან ქრება. ამიტომ, ანტიციკლონში ამინდი, როგორც წესი, ნაწილობრივ მოღრუბლული და მშრალია; დაბლობზე ზაფხულში ცხელა და ზამთარში ცივა. ნისლები და დაბალი ფენის ღრუბლები შეიძლება აღმოჩნდეს მხოლოდ ანტიციკლონის გარეუბანში. 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 -

მორევი იჭრება და წყვეტს "კვებას" სიცივეზე ან როცა ანტიციკლონი ერთ ადგილზე ჩერდება. შემდეგ იქ ამინდი უფრო სტაბილური ხდება.

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

ეს გრიგალი ჩვენთან ჩვეულებრივ მოდის ჩრდილო-დასავლეთიდან, ნაკლებად ხშირად დასავლეთიდან. ამინდის რუქებზე ანტიციკლონების ცენტრები აღინიშნება 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 პროგნოზირებაზე.