Двое французских ученых определили, как образуются капли дождя разных размеров. Первые опыты по оценке распределения размеров дождевых капель были выполнены около ста лет назад. Результаты этих исследований удивили специалистов — оказалось, что диаметр большинства капель не превышает одного миллиметра, однако некоторые из них все же достигают и 5 мм. Объяснить характер распределения пытались многие; наибольшую популярность завоевала теория, связывающая постепенное измельчение капель при падении с их многократными столкновениями друг с другом.



У такого объяснения, впрочем, есть свои недостатки: даже в случае ливневого дождя на каждый кубический метр пространства приходится лишь несколько тысяч капель. При том условии, что дождевое облако находится на высоте в один километр, столкновений между каплями будет явно недостаточно для того, чтобы воспроизвести необходимое распределение.

Исследователи из Франции продемонстрировали новый подход к проблеме: с помощью камеры для высокоскоростной съемки они зафиксировали на видео падение отдельной капли воды. Ученые надеялись обнаружить сходство этого процесса с перемещением капель топлива в дизельных двигателях; известно, что при движении они постепенно теряют сферическую форму и уплощаются, а затем «надуваются», как парашюты, купола которых «взрываются» с образованием множества капель меньшего размера. Идея оправдала себя: при воздействии восходящего воздушного потока капля последовательно преодолевала все указанные стадии эволюции.

Метеорологи приняли эту работу прохладно, аргументируя свою скептическую позицию тем, что экспериментальное распределение размеров не вполне соответствует рассчитанному на основе модели. Авторы, впрочем, и не надеются на то, что полученные результаты будут использоваться на практике. «Мы проделали все это лишь для того, чтобы понять природу процесса», — говорит участник исследования Эммануэль Виллермо (Emmanuel Villermaux) из Университета Экса-Марселя.

Видео, демонстрирующее механизм разрушения капли диаметром 5 мм, падающей под действием силы тяжести. Реальная длительность процесса — 60 мс.


Источник: compulenta.ru