ертикальної швидкості руху та їх температури, приймається та обставина, що літак перетинає конвективні потоки на різних і притому невідомих відстанях від центру струменя або Термика. Зрозуміло, що виміряні за допомогою літака розміри конвективних потоків відрізняються від дійсних їх розмірів. Для визначення цих розмірів залучається теорія статистичної інтерпретації результатів вимірювань. Середні значення діаметра () струменів, великої осі a горизонтальних течій терміки і заміряних випадкових перетинів l конвективних потоків в шарі від земної поверхні до висоти близько 3000 м при відсутності хмар такі:=60 м; =50 м і=90 м. Середня концентрація потоків складає близько 40 струменів на 1 або 750 терміки в 1. Розміри струменів і терміки у всьому дослідженому шарі практично постійні з висотою (винятки складає шар висотою близько 300 м, де і зростають з висотою).
П. Саундерс досліджував швидкість росту терміки в хмарах з допомогою кінозйомки (у Швеції). Аналіз матеріалів дозволив зробити два важливих висновки: на фіксованій висоті спостерігається чітко виражений верхня межа діаметра терміки, виступаючих з розвивається конвективного хмари і цей максимальний (для даної висоти) діаметр зростає лінійно з висотою.
.2.3 Атмосферні ядра конденсації
Важливе значення в освіті конвективних хмар грають природні аерозолі, які складаються з ядер конденсації. Природні аерозолі, частина яких гігроскопічна, мають широкий діапазон розмірів - від радіусів близько Мкм для малих іонів, що представляють собою заражені кластери, що складаються з декількох молекул, до радіусів більше 10 Мкм для найбільш великих часток солі, продуктів згоряння і пилу. Концентрації аерозолів змінюються в широких межах залежно від місця і часу. Малі іони не грають ролі в освіті крапель, вони лише трохи полегшують нуклеацию в порівнянні з гомогенної нуклеації. З іншого боку, і 10-мікронні частинки несуттєві через обмеженого часу перебування їх в атмосфері. Частинки радіусом до 100 мкм спостерігалися у землі і навіть до висоти підстави хмари при грозі. Підняті із землі сильним вітром, ці частинки, перш ніж осісти на землю, можуть залишатися в повітрі лише нетривалий час [12]. Проте, якби вони були залучені в хмару, то могли б грати деяку роль у розвитку опадів [3].
Близько 75% загальної маси аерозольного матеріалу в атмосфері дають природні та антропогенні первинні джерела; це поднимаемая вітром пил (20%), морські бризки (40%), лісові пожежі (10%), а також згорання палива і інші індустріальні процеси (5%). Залишаються 25% приписують вторинних джерел, до яких відноситься процес перетворення деяких газових складових атмосфери в найдрібніші частинки завдяки фотохімічним та іншим хімічним реакціям. Незалежно від механізму надходження в атмосферу аерозолі безперервно відчувають різноманітні хімічні та фізичні перетворення, включаючи коагуляцію, конденсацію, вимивання частинками хмар і опадів, змішання [3].
Ядра конденсації складають частину аерозолю. Залежно від розміру виділяють ядра Айткена (радіус менше 0,2 мкм), великі ядра (0,2 мкм lt; радіус lt; 1 мкм) і гігантські ядра (радіус більше 1 мкм). У таблиці 2.5 представлені дані про типові концентраціях цих ядер в нижній тропосфері. Вважається, що ядра Айткена є головним чином продуктами згоряння і в деякій мірі продуктами природних реакцій в атмосфері. Великі і гігантські ядра є сольовими частинками, що утворюються в результаті руйнування бульбашок на гребені морських хвиль. З іншого боку, хмари, що утворилися над сушею, зазвичай кілька сотень крапель в 1, хоча число великих ядер, які ототожнюються з частинками морської солі, становить лише 10 в 1 [3].
Таблиця 2.5
Концентрація ядер ()
Ядра АйткенаКрупние ядраГігантскіе ядраНад морем ** Над суходолом 1 * - частинки з морської солі з концентрацією, яка залежить від швидкості вітру і хвилювання моря.
Вважається, що континентальні аерозолі мають три основні компоненти в інтервалі розмірів більше 0,1 мкм. Перша - морська сіль, що переважає в складі ядер розміром більше 1 мкм. Друга - сульфатна компонента, що переважає в частинках діаметром від 0,1 до 1 мкм; це або сірчана кислота, або сіль, можливо сульфат амонію. Третя компонента - нерозчинні частинки, які потрапляють з грунту; їх концентрація залежить від стану ґрунту і середньої швидкості вітру біля землі. Відносне значення цих трьох компонент зазвичай залежить від передісторії повітряної маси [3].
Ядра конденсації того чи іншого типу завжди містяться в атмосфері в достатній кількості; хмари утворюються щоразу, коли є вертикальні руху повітря і достатня вологість. У деяких випадках опади утворюються з більшою ймовірністю, якщо сукупність ядер складається з великих частинок, що мають невелику концентрацію, а не з численних дрібних ядер [3].
Деякі види вимірювань атмосферних ядер не мають...
