Физики оценили энергопотери Земли от капель дождя

Ученые обнаружили, что трение падающих капель дождя о воздух переводит в тепло столько же атмосферной энергии, сколько турбулентность потоков. Новые результаты, возможно, повлияют на существующие климатические модели. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводит NatureNews.

Атмосфера Земли может с некоторыми допущениями рассматриваться как тепловой двигатель - тепловая энергия Солнца превращается в ней в механическую, например, в кинетическую энергию движения воздушных масс. В рамках новой работы ученых интересовало, какое количество кинетической энергии превращается в тепловую в результате трения падающих капель дождя о воздух.

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сделали математическую модель трения капель о воздух. Используя эту модель и данные спутниковых наблюдений аппаратом TRMM в полосе между 40-мы параллелями, ученые установили, что в среднем во время дождя за одну секунду в столбе воздуха с основанием в один квадратный метр в тепло переходит 1,8 джоуля энергии. Это примерно 0,75 процента от энергии всех процессов, происходящих в таком столбе за секунду.

Вместе с тем, сравнимое количество энергии превращается в тепловую в результате трения воздушных масс, вызванных турбулентностью потоков. Исследователи говорят, что их результаты демонстрируют энергетическую взаимосвязь круговорота воды и движения воздушных масс.

Специалисты встретили новую работу неоднозначно. Некоторые ученые говорят, что статья написана очень хорошо и впервые позволяет количественно оценить энергию падающих капель. Другие критикуют модель, которая использовалась для расчета энергетических потерь.

Источники: