Математическая модель атмосферных вихрей

09 июля 2008 года, 12:00

Новая математическая модель, опубликованная в журнале Tellus A, показывает, что смерчи, ураганы и циклоны усиливаются при изменении климата. Уравнения, выведенные, Нилтоном Ренно (Nilton Renno) и Натальей Андровой из университета Мичигана (University of Michigan), США, могут позволить точнее вычислять максимальную интенсивность шторма, а также температуру воздуха в штормовых потоках ветра.

Модель Ренно является обобщением уравнения Бернулли, которое, кстати, объясняет также, почему возможен полет самолета. Из уравнения Бернулли следует, что при увеличении скорости ветра уменьшается давление воздуха. Но оно не учитывает трудно рассчитываемые переменные типы энергии и трения, что не позволяет ему описать вихревые эффекты. Авторы предшествующих работ обычно делали некоторые предположения об этих величинах. Включив в свою модель дополнительные переменные, Ренно смог описать атмосферные вихри более точно. 

«Наша модель позволяет связывать изменения в интенсивности штормов с экологическими условиями», — сказал Ренно. «Она показывает, что изменение климата могло привести к увеличению эффективности конвективных потоков и, соответственно, энергии, преобразующейся в ветер. Питаемые более теплым и влажным воздухом, ураганы становятся всё сильнее».

Ренно и Наталья Андронова использовали свою модель, чтобы определить, насколько интенсивнее станут штормав условиях грядущих изменений климата. Оказалось, что повешение средней температуры на 2’С приведет к увеличению интенсивности штормов на несколько процентов. Работа Ренно подтверждает исследования других ученых, считающих, что ураганы за последние 50 лет стали сильнее из-за повышения температуры морской воды. Если бы ураган Катрина и циклон Наргис поризошли на пол века раньше, не были бы столь разрушительными.

Ренно заявляет, что созданная им термодинамическая модель впервые описывает все природные вихри, и что она поможет понять процессы их формирования и изменения. Ученый использовал свою модель и для моделирования марсианской погоды. Проведенные им расчеты показали, что скорость ветра в районе посадки «Феникса» может достигать 350 км/ч.

Просмотров: 2476
Все лента новостей