Выпуски

 / 

2013

 / 

Май

  

Методические заметки


Конвективная неустойчивость Рэлея в присутствии фазовых переходов влаги. Формирование крупномасштабных вихрей и облачных структур

 а,  а, б, в
а Научно-производственное объединение «Тайфун», пр. Ленина 82, Обнинск, Калужская обл., 249020, Российская Федерация
б Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Пыжевский пер., 3, Москва, 109017, Российская Федерация
в Обнинский институт атомной энергетики, Обнинск, Российская Федерация

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.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
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/
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, 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 structuresPhys. Usp. 56 473–485 (2013); DOI: 10.3367/UFNe.0183.201305d.0497

Список литературы (28) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (14) Похожие статьи (9)

  1. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Гидродинамика (М.: Наука, 1986); Landau L D, Lifshitz E M Fluid Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1987)
  2. Гершуни Г З, Жуховицкий Е М Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости (М.: Наука, 1972)
  3. Gill A E Atmosphere-Ocean Dynamics (New York: Academic Press, 1982); Гилл А Динамика атмосферы и океана (М.: Мир, 1986)
  4. Матвеев Л Т Курс общей метеорологии. Физика атмосферы (Л.: Гидрометеоиздат, 1984)
  5. Emanuel K A Atmospheric Convection (New York: Oxford Univ. Press, 1994)
  6. Хаин А П Математическое моделирование тропических циклонов (Л.: Гидрометеоиздат, 1989)
  7. Asai T, Nakasuji I J. Meteorolog. Soc. Jpn. II 60 425 (1982)
  8. Asai T, Nakasuji I J. Meteorolog. Soc. Jpn. II 55 151 (1977)
  9. Bretherton C S J. Atm. Sci. 44 1809 (1987)
  10. Yamasaki M J. Meteorolog. Soc. Jpn. II 52 365 (1974)
  11. Yamasaki M J. Meteorolog. Soc. Jpn. II 50 465 (1972)
  12. van Delden A Beitr. Phys. Atmos. 58 202 (1985)
  13. Huanq X-Y Tellus A 42 270 (1990)
  14. Chlond A Beitr. Phys. Atmos. 61 312 (1988)
  15. Huang X-Y, Källén E Tellus A 38 381 (1986)
  16. Haque S M Quart. J. R. Meteorolog. Soc. 78 394 (1958)
  17. Kuo H L Tellus 13 441 (1961)
  18. Lilly D K Mon. Weather Rev. 88 1 (1960)
  19. Gill A Intense Atmospheric Vortices (Berlin: Springer-Verlag, 1982); Гилл А Е Интенсивные атмосферные вихри (Под ред. Л Бенгтссона, Дж Лайтхилла) (М.: Мир, 1985) с. 130
  20. Шмерлин Б Я, Калашник М В Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана 25 421 (1989); Shmerlin B Ya, Kalashnik M V Izv. Atmos. Ocean. Phys. 25 307 (1989)
  21. Шмерлин Б Я, Калашник М В Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана 25 810 (1989); Shmerlin B Ya, Kalashnik M V Izv. Atmos. Ocean. Phys. 25 599 (1989)
  22. Калашник М В, Шмерлин Б Я Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана 26 787 (1990); Kalashnik M V, Shmerlin B Ya Izv. Atmos. Ocean. Phys. 26 577 (1990)
  23. Калашник М В, Шмерлин Б Я Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана 26 1034 (1990); Kalashnik M V, Shmerlin B Ya Izv. Atmos. Ocean. Phys. 26 759 (1990)
  24. Гутман Л Н Введение в нелинейную теорию мезометеорологических процессов (Л.: Гидрометеоиздат, 1969)
  25. Белов П Н Практические методы численного прогноза погоды (Л.: Гидрометеоиздат, 1967)
  26. Калашник М В, Ингель Л Х Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана 24 1327 (1988)
  27. Agee E A Dyn. Atmos. Oceans 10 317 (1987)
  28. Шмерлин Б Я, Калашник М В, Шмерлин М Б ЖЭТФ 142 1265 (2012); Shmerlin B Ya, Kalashnik M V, Shmerlin M B JETP 115 1111 (2012)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение