Конвективные движения во влажном насыщенном воздухе сопровождаются выделением скрытой теплоты конденсации. С учётом этого эффекта рассмотрена задача о конвективной неустойчивости слоя влажного насыщенного воздуха, обобщающая постановку классической задачи Рэлея. Представлено аналитическое решение задачи, демонстрирующее принципиальные отличия влажной конвекции от конвекции Рэлея. При потере устойчивости в двумерном случае развиваются либо уединённые конвективные валы, либо пространственно-периодические системы валов с узкими локализованными областями восходящих движений. В случае осевой симметрии возможен рост уединённых конвективных вихрей с циркуляцией, характерной для тропических циклонов (ураганов) на ранней стадии развития, и с масштабами от масштаба отдельного облака до масштаба урагана.

PACS: 44.25.+f, 47.20.Bp, 47.27.De, 47.55.P−, 92.60.Ox, 92.60.Qx (все) DOI: 10.3367/UFNr.0183.201305d.0497 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2013/5/d/ 000322890700003 2-s2.0-84882934940 2013PhyU...56..473S Цитата: Шмерлин Б Я, Калашник М В "Конвективная неустойчивость Рэлея в присутствии фазовых переходов влаги. Формирование крупномасштабных вихрей и облачных структур" УФН 183 497–510 (2013) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 16 февраля 2012, доработана: 30 марта 2012, одобрена в печать: 3 апреля 2012 English citation: Shmerlin B Ya, Kalashnik M V “Rayleigh convective instability in the presence of phase transitions of water vapor. The formation of large-scale eddies and cloud structures” Phys. Usp. 56 473–485 (2013); DOI: 10.3367/UFNe.0183.201305d.0497