Исследователю из Московского физико-технического института (МФТИ), работавшему в составе международной научной группы, удалось решить загадку появления дождевых капель. В ходе исследования ученые поняли, почему капли дождя достигают своих размеров не за несколько суток, как предсказывали прошлые расчеты, а всего за 10 минут. Работа специалистов из Израиля, России и Финляндии будет опубликована в научном журнале Atmospheric Chemistry and Physics.
В своей работе физики рассмотрели капли зародыша дождя в условиях турбулентности. Предметом исследования стала так называемая кластеризация — процесс быстрого накопления капель и рост их размера в областях между вихрями воздуха. По расчетам, рост капли от 1 до 100 микрометров занимал бы сотни часов или даже дней, но в реальности дождевые облака проливаются осадками намного быстрее.
Физики изучили кластеризацию в турбулентности не при обычных условиях, когда все облако сохраняет одинаковую температуру, а при появлении макроскопического градиента температуры, когда один из краев облака нагрет сильнее другого. Расчеты показали, что той разницы температур, которая наблюдается в реальных облаках, достаточно для ускорения процесса кластеризации в тысячи раз. Это позволяет объяснить выпадение осадков. При столкновениях капли сливаются в капли большего размера. Они последовательно растут в результате каждого столкновения двух капель, потом столкновения двух подросших капель, и в результате время роста от 1 до 50 микрон сокращается всего до 10 минут.
