Об акустической природе «грозового носа», воронок «supercell» и торнадо

Валерий Иванович Пинаков
1. Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук Новосибирск, Россия
vip@sibexplo.com
Материал поступил в редколлегию 15.03.2021
Аннотация
В реальной атмосфере, на средних широтах, рассматривается процесс формирования кучево-дождевого облака Cb calvus. Его развитие от исходной стадии жизненного цикла до «зрелости» происходит благодаря формированию в тропосфере в окрестности уровня минимума температуры, близкого к 2 км, волновода «надземный акустический канал», являющегося аналогом «подводного звукового канала», соответствующего в океане уровню минимума скорости звука. Тропосферный «канал», связанный с зоной инверсии температуры, практически не ограничен по горизонтали. Восхождением купола Cb calvus в тропосфере обусловлено синхронное генерирование его точками пары волн сжатия: восходящей (над облаком) и нисходящей (в облаке). Первая может вызывать необъясненные «аэродинамические подхваты» самолетов; вторая формирует «грозовой нос» и опускания в облаке – приосевое и периферийное. Проникание облака в стратосферу приводит к нарушению динамического баланса в окрестности вершины облака и приводит к его разгрузке в нисходящей волне разрежения. Воздух в ней охлаждается до «точки росы» в месте примыкания к основанию материнского облака, что, в соответствии с законом Снеллиуса, приводит к формированию фронта конденсации в виде аэрозольной «воронки», с близкой к расчетной величине угла образующих к вертикали. В рамках оценки Д. Сноу из нее формируются либо воронка «supercell», либо воронка торнадо.

Ключевые слова
фронт конденсации, закон Снеллиуса, мезоциклон, докритические углы скольжения, волновое давление, фазовая и массовая скорости
УДК 534.25:551.515.3

Об акустической природе «грозового носа»,  воронок «supercell» и торнадо
Выходные данные: Пинаков В. И. Об акустической природе «грозового носа», воронок «supercell» и торнадо. Сибирский физический журнал. 2021. Том 16, № 2. C. 71–80. DOI: 10.25205/2541-9447-2021-16-2-71-80