МОСКВА, 19 июл – РИА Новости, Анна Урманцева. Предсказывать ураганы, предупреждать о землетрясениях, контролировать глобальные атмосферные явления — вот мечта современной науки, которая изучает комплексы причин, лежащие в основе того или иного события. Ураганный ветер — одно из направлений исследований физики атмосферы, которая вполне успешно много лет предсказывает траектории движения вихрей, однако до сих пор не может спрогнозировать их силу, а значит, и масштаб возможных разрушений.
Хорошо известно, что чем больше ветер, тем больше волны на поверхности воды. Волны — это естественная "шероховатость", которая создает силу трения ветра о поверхность. Если рассматривать баланс между поступлением энергии и ее поглощением за счет трения, то получается, что чем сильнее ветер, тем масштабнее будет это поглощение. То есть волны должны "гасить" ветер, но в действительности этого не происходит.
В конце 90-х годов американский исследователь Керри Эмануэль высказал "сумасшедшую" гипотезу, которая не нашла никакого отклика в научных кругах. Он предположил, что трение снижается, и сопротивление поверхности океана, наоборот, падает при усилении ветра. Но этого же не может быть?
Потом, в 2003 году, в журнале Nature вышла статья, описывающая подобное явление. С конца 90-х годов Центр наблюдений за ураганами Национального управления океанических и атмосферных явлений США регулярно проводит натурные измерения скорости ветра внутри тропических циклонов с помощью падающих GPS-зондов. На основе обобщения результатов этих измерений также показывалось, что коэффициент сопротивления морской поверхности значительно ниже величины, получаемой экстраполяцией данных измерений при "обычных" ветрах.
Тогда в осмысление этой проблемы включились сотрудники Отдела нелинейных геофизических процессов Института прикладной физики РАН из Нижнего Новгорода.
"Наша идея была простой: давайте повторим эти эксперименты в лаборатории. Давайте создадим "кусочек" урагана и посмотрим, что происходит с водной поверхностью. Тем более есть где!" — рассказала доктор физико-математических наук, заведующая Отделом нелинейных геофизических процессов Юлия Троицкая.
Она объяснила, что в институте находится уникальная установка, "Комплекс крупномасштабных геофизических стендов", в состав которой входит термостратифицированный бассейн с высокоскоростным ветроволновым каналом. Этот комплекс включен в реестр установок национальной значимости России.
Кроме того, ученые поняли, что эффект "сглаживания" даже не так важен для образования сильного ветра по сравнению с эффективным механизмом образования брызг.
Поясняет Юлия Троицкая: "Нам было интересно узнать: как именно происходит это "сглаживание"? Как ветер сдувает гребни? И вдруг на замедленной съемке мы увидели некий "парус", раздувающийся в этакий пузырь, который лопается, образуя множество брызг. В исследованиях, связанных с фрагментацией жидкости, подобные "паруса" уже были открыты, так как ученые активно изучали механизм жидкого впрыска топлива в двигатели внутреннего сгорания. В англоязычной литературе этот эффект называется bag breakup — "разорванный мешок". В нашей научной литературе его иногда называют фрагментацией "типа парашют".
