по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее

Проект ИТЭР

Лазерная физика будущего

Безопасность АЭС: Чем заменить цирконий?

"МАГИЧЕСКИЕ ПУЛИ" ДЛЯ ТЕРАПИИ РАКА

Что такое солитон? / Как разгадать цунами

Студенческое путешествие в Арктику / Экспедиция Картеш

Ученые объяснили причины возникновения циклонов и ураганов

Ученые объяснили причины возникновения циклонов и ураганов

Автор:

Фото: NASA

Дата : 24.02.2017 19:57

Российские ученые приблизились к пониманию причин возникновения циклонов, антициклонов и ураганов. Новая теория связывает структуру когерентных, или устойчивых, вихрей, формирующихся за счет обратного каскада в двумерной турбулентности, со статистическими свойствами гидродинамических флуктуаций.

Сотрудники факультета физики НИУ ВШЭ и Института теоретической физики РАН Игорь Колоколов и Владимир Лебедев построили аналитическую теорию, приближающую нас к пониманию причин появления таких крупномасштабных атмосферных явлений как циклоны, антициклоны и ураганы.

«Речь идет о рождении порядка из хаоса, — говорит Владимир Лебедев. — Мы получили аналитические соотношения, объясняющие результаты численных и лабораторных экспериментов по формированию когерентных вихрей, связав характеристики вихря со статистическими свойствами хаотических флуктуаций течения».

Картина завихренности, которая была получена в численном моделировании двумерной турбулентности. Хорошо видны два когерентных вихря, вращающиеся в противоположные стороны. Иллюстрация: ВШЭ.

Ученые описали интенсивное среднее течение вихрей и флуктуации на его фоне. Они представляют собой хаотические во времени и пространстве изменения скорости течения. Исследователи доказали, что вихри обладают универсальной структурой, когда имеется интервал, где азимутальная скорость не зависит от расстояния до центра, и определены статистические свойства флуктуаций. Знание этих свойств позволяет, например, проанализировать процессы перемещения и перемешивания всевозможных примесей турбулентным потоком.

Ученые подчеркивают, что речь идет не о каких-нибудь полуэмпирических формулах, обобщающих данные численных и натурных экспериментов, а именно о соотношениях, полученных из принципов гидродинамики. Значимость аналитических результатов состоит как в их мощной предсказательной силе, так и в возникновении интуитивного понимания самого природного явления. В будущем они могут помочь человечеству научиться управлять описываемыми атмосферными явлениями.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Fluid Mechanics.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: