Обнаружено явление перемежаемости эмиссии пылевого аэрозоля на опустыненной территории

В динамических системах перемежаемость — это нерегулярное чередование фаз явно периодической и хаотической динамики или чередовании ламинарных и турбулентных режимов течения

Опустыненные территории являются основным источником пылевого аэрозоля. В Институту физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН был разработан комплекс аппаратуры для измерений турбулентных потоков пылевого аэрозоля, использованный в экспедиционных исследованиях в Астраханской области.

Эмиссия пылевого аэрозоля с подстилающей поверхности происходит в ветропесчаном потоке. Основным процессом здесь является сальтация — скачкообразное перемещение песчинок. Предполагается, что сальтирующие частицы «выбивают» с подстилающей поверхности пылевой аэрозоль.

Сальтация — сложный нелинейный процесс. Она начинается, когда скорость ветра в приземном слое атмосферы превышает так называемую пороговую скорость сальтации. В конвективных условиях средняя скорость ветра оказывается сравнимой по величине с пороговой скоростью сальтации, что отражается в наблюдениях как всплесковая или перемежающаяся сальтация.

По данным измерений на опустыненной территории вертикального турбулентного потока аэрозоля в условиях перемежающейся сальтации также имеет место перемежаемость эмиссии пылевого аэрозоля.

Перемежаемость как сальтации, так и эмиссии пылевого аэрозоля определяются временной изменчивостью горизонтальной компоненты скорости ветра. Последняя при этом слабо влияет на пульсации температуры воздуха и вертикальной компоненты скорости ветра — основные величины, которые определяют изменчивость вертикального турбулентного потока тепла.

Результаты синхронных измерений вертикальных турбулентных потоков аэрозоля и тепла выявили интересный факт: в конвективных условиях перемежаемость отчётливо выражена для потоков пылевого аэрозоля и практически не проявляется для потоков тепла.

Подробнее об эффекте можно прочитать в статье, опубликованной в журнале Doklady Earth Science.

Источник: ИФА РАН.