13,759 matches
-
continuumul atmosferic) și se utilizează medierea statistică a unor mărimi (densitatea și viteza). În cazul mișcărilor la scară mare (de ordinul sutelor de kilometrii, în plan orizontal), forțele Coriolis joacă un rol important: ele tind să producă o deflexie a particulelor de aer aflate în mișcare spre dreapta, în emisfera nordică, și spre stânga, în cea sudică. Un echilibru intim între forțele Coriolis și forțele produse de gradienții orizontali de presiune are drept rezultat mișcări de aer (vânturi) care se produc
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
până la tropopauză. În acest strat, influența suprafeței terestre este și mai slabă. Aici pătrund numai vârfurile celor mai dezvoltați nori cumulus și de averse, care se dezvoltă printr-o puternică convecție ordonată; ceilalți nori sunt de mare altitudine, alcătuiți din particule de gheață. Temperatura acestui strat este cea mai joasă și, spre deosebire de celelalte straturi, este totdeauna negativă. Tropopauza (substratosfera) reprezintă stratul de tranziție dintre troposferă și stratosferă. El se întinde între 8 și 12 km în zona latitudinilor medii, iar la
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
Ticule și molecule instabile și nesaturate chimic (așa-numiți radicali liberi), prezente în concentrații mici, însă cu activitate chimică și optică semnificativă. Această categorie cuprinde gruparea hidroxil, OH, oxigenul atomic, O, clorul, Cl ș.a. 4. Aerosolii (suspensiile) - cele mai mărunte particule, în fază solidă sau lichidă, cu proveniență foarte diferită: săruri, pulbere minerale, picături din diverse soluții, etc. 2.1. Componentele gazoase ale atmosferei 2.1.1. Mărimi și unități de măsură Pentru a caracteriza conținutul diferitelor gaze în atmosferă, sunt
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
stabil cu o viteză medie C și din pulsațiile turbulente, rezultă că în atmosferă are loc transportul continuu și redistribuirea vaporilor de apă. Vom deduce ecuația de transport a vaporilor de apă într-o atmosferă turbulentă. Vom examina mișcarea unei particule separate de aer. Odată cu particula se face și transportul vaporilor de apă. Deoarece masa particulei în cursul transportului nu se modifică, rezultă că umezeala relativă a aerului, care reprezintă raportul dintre masa vaporilor de apă și masa apei își menține
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
C și din pulsațiile turbulente, rezultă că în atmosferă are loc transportul continuu și redistribuirea vaporilor de apă. Vom deduce ecuația de transport a vaporilor de apă într-o atmosferă turbulentă. Vom examina mișcarea unei particule separate de aer. Odată cu particula se face și transportul vaporilor de apă. Deoarece masa particulei în cursul transportului nu se modifică, rezultă că umezeala relativă a aerului, care reprezintă raportul dintre masa vaporilor de apă și masa apei își menține valoarea constată (rămâne conservativă), dacă
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
loc transportul continuu și redistribuirea vaporilor de apă. Vom deduce ecuația de transport a vaporilor de apă într-o atmosferă turbulentă. Vom examina mișcarea unei particule separate de aer. Odată cu particula se face și transportul vaporilor de apă. Deoarece masa particulei în cursul transportului nu se modifică, rezultă că umezeala relativă a aerului, care reprezintă raportul dintre masa vaporilor de apă și masa apei își menține valoarea constată (rămâne conservativă), dacă bineînțeles, odată cu aceasta nu se produce evaporarea picăturilor sau condensarea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
apei își menține valoarea constată (rămâne conservativă), dacă bineînțeles, odată cu aceasta nu se produce evaporarea picăturilor sau condensarea vaporilor de apă. Toate celelalte caracteristici higrometrice (umezeala absolută și relativă, tensiunea etc.) nu rămân constante, din cauza modificării presiunii și a volumului particulei de aer. Astfel, dacă particula de aer urcă, atunci volumul ei crește, iar umezeala absolută (masa vaporilor de apă din 1 m3 de aer) scade. Din această cauză fluxul vaporilor de apă din atmosferă (Q) este proporțional cu gradientul umezelii
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
rămâne conservativă), dacă bineînțeles, odată cu aceasta nu se produce evaporarea picăturilor sau condensarea vaporilor de apă. Toate celelalte caracteristici higrometrice (umezeala absolută și relativă, tensiunea etc.) nu rămân constante, din cauza modificării presiunii și a volumului particulei de aer. Astfel, dacă particula de aer urcă, atunci volumul ei crește, iar umezeala absolută (masa vaporilor de apă din 1 m3 de aer) scade. Din această cauză fluxul vaporilor de apă din atmosferă (Q) este proporțional cu gradientul umezelii specifice: este coeficientul de difuziune
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
Caracteristicile schimbului turbulent, difuzia vaporilor de apă și a impurităților din atmosferă În compunerea aerului atmosferic intră întotdeauna părți componente variabile (vapori de apă, bioxid de carbon și azot) precum și tot felul de impurități atmosferice, care reprezintă cele mai fine particule solide și lichide. Numim concentrație specifică de impurități masa acestora dintro unitate de masă de aer (de ex. în grame, într-un gram de aer). Se notează prin S. În ceea ce privește vaporii de apă, S reprezintă umiditatea specifică. Observațiile
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în spațiu (la trecerea dintr-un punct într- altul). Concentrația S variază odată cu înălțimea (de regulă scade), precum și în direcție orizontală (de ex. concentrația impurităților atmosferice la țară este mult mia mică la orașe). În timpul amestecului turbulent se produce deplasarea particulelor (maselor) separate de aer dintr-un punct într-altul în direcția verticală cât și orizontală. O particulă separată de aer, care participă la amestecul turbulent, se numește moleculă turbulentă. Moleculele turbulente se desprind din curentul general într-un oarecare punct
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
precum și în direcție orizontală (de ex. concentrația impurităților atmosferice la țară este mult mia mică la orașe). În timpul amestecului turbulent se produce deplasarea particulelor (maselor) separate de aer dintr-un punct într-altul în direcția verticală cât și orizontală. O particulă separată de aer, care participă la amestecul turbulent, se numește moleculă turbulentă. Moleculele turbulente se desprind din curentul general într-un oarecare punct, se deplasează separat o anumită distanță și apoi se amestecă în curentul general în alt punct al
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
turbulente se desprind din curentul general într-un oarecare punct, se deplasează separat o anumită distanță și apoi se amestecă în curentul general în alt punct al spațiului. În condițiile reale procesul de amestecare al moleculelor turbulente se produce continuu: particula de aer desprinsă din curentul general începe treptat să se amestece cu aerul adiacent. În scopul studierii teoretice și a proceselor complexe de amestec turbulent se introduce noțiunea de drum de amestec (l) care reprezintă distanța parcursă de molecula turbulentă
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
parcursurilor de amestec în aproprierea suprafeței terestre nu poate fi mare și în orice caz aceasta nu poate depăși distanța de la suprafața terestră până la nivelul la care iau naștere moleculele turbulente, adică până la înălțimea z. Aceasta este absolut clar în ceea ce privește particulele ce se amestecă de jos în sus. Suprafața terestră împiedică deplasarea mai departe a particulelor. Deoarece, însă, masa de aer ce se transportă în timpul schimbului turbulent de jos în sus și de sus în jos printr-o oarecare suprafață
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
aceasta nu poate depăși distanța de la suprafața terestră până la nivelul la care iau naștere moleculele turbulente, adică până la înălțimea z. Aceasta este absolut clar în ceea ce privește particulele ce se amestecă de jos în sus. Suprafața terestră împiedică deplasarea mai departe a particulelor. Deoarece, însă, masa de aer ce se transportă în timpul schimbului turbulent de jos în sus și de sus în jos printr-o oarecare suprafață trebuie să fie în intervalul de timp, pentru care se stabilește valoarea medie, aceiași (această
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
10 până la 70 g/cm.sec. Paralel cu curentul turbulent de impurități, vapori de apă și alte elemente fizice ale aerului, în atmosferă se observă și curenți moleculari care se datoresc mișcărilor de agitație termică a moleculelor. Sub influența moleculelor particulele foarte fine se pun în așa numita mișcare browniană din care cauză ia naștere curentul moleculelor de impurități (0). În cazul vaporilor de apă curentul molecular se datorește mișcării de agitație termică a însăși moleculelor de vapori. Curentul moleculelor de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
specifică nu variază în timp și nici în direcție orizontală (se examinează o suprafață cu dimensiuni orizontale destul de mari și cu concentrația uniformă). În acest caz curentul de impurități care se datorește amestecului turbulent: Trebuie să fie egal cu curentul particulelor de impurități provocate de acțiunea forței gravitaționale. Notăm prin v viteza medie de depunere (de degajare) a particulelor. Printr-o suprafață orizontală de 1 cm2 vom trece de sus în jos în 1 sec. particulele cuprinse în volumul v * 1
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
mari și cu concentrația uniformă). În acest caz curentul de impurități care se datorește amestecului turbulent: Trebuie să fie egal cu curentul particulelor de impurități provocate de acțiunea forței gravitaționale. Notăm prin v viteza medie de depunere (de degajare) a particulelor. Printr-o suprafață orizontală de 1 cm2 vom trece de sus în jos în 1 sec. particulele cuprinse în volumul v * 1 cm 2 . Masa particulelor de impurități din acest volum va fi egală cu v * * s (deoarece masa de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
să fie egal cu curentul particulelor de impurități provocate de acțiunea forței gravitaționale. Notăm prin v viteza medie de depunere (de degajare) a particulelor. Printr-o suprafață orizontală de 1 cm2 vom trece de sus în jos în 1 sec. particulele cuprinse în volumul v * 1 cm 2 . Masa particulelor de impurități din acest volum va fi egală cu v * * s (deoarece masa de aer este egală cu v * , iar s este masa particulelor de impurități dintr-un gram de aer
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de acțiunea forței gravitaționale. Notăm prin v viteza medie de depunere (de degajare) a particulelor. Printr-o suprafață orizontală de 1 cm2 vom trece de sus în jos în 1 sec. particulele cuprinse în volumul v * 1 cm 2 . Masa particulelor de impurități din acest volum va fi egală cu v * * s (deoarece masa de aer este egală cu v * , iar s este masa particulelor de impurități dintr-un gram de aer). Vom examina repartiția concentrației de impurități pe înălțimile din apropierea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de sus în jos în 1 sec. particulele cuprinse în volumul v * 1 cm 2 . Masa particulelor de impurități din acest volum va fi egală cu v * * s (deoarece masa de aer este egală cu v * , iar s este masa particulelor de impurități dintr-un gram de aer). Vom examina repartiția concentrației de impurități pe înălțimile din apropierea suprafeței terestre (la z mai mici) și deasupra stratului adiacent cu suprafața terestră (la z mare de aproximativ câteva zeci de metri și mai
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
pe înălțimile din apropierea suprafeței terestre (la z mai mici) și deasupra stratului adiacent cu suprafața terestră (la z mare de aproximativ câteva zeci de metri și mai mare). S la înălțimea fixată z > z1 are o valoare mai mică) . Concentrația particulelor de impurități de o mărime dată scade odată cu creșterea înălțimii cu atât mai încet, cu cât mai intens este dezvoltat amestecul turbulent (valori mari ale coeficientului k00). Intensitatea amestecului turbulent se mărește odată cu creșterea vitezei vântului și a gradientului vertical
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
și datele ce se obțin prin măsurători și prin observațiile zilnice asupra gradului de îmbâcsire a aerului cu praf. Trebuie notat că creșterea vitezei vântului la început atrage mărirea concentrației de praf din aer, ceea ce se explică prin intensificarea transportului particulelor de praf de pe suprafața solului (majoritatea lui S 0 ). Formula generală (3.17) care este variabilă pentru toate înălțimile la stabilizarea repartiției impurităților, se poate numi formula exponențială generalizată a repartiției concentrației impurităților atmosferice. Dreptele continui reprezintă valorile teoretice; cele
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
cazul difuziei într-o coloană înaltă de aer, fiecare sort de molecule se află într-o distribuție de echilibru, în care driftul vertical al moleculelor sub acțiunea gravitației este contrabalansat de difuzia netă menținută de gradientul vertical de concentrație al particulelor respective, indiferent de specia moleculară. Moleculele mai grele vor difuza, tinzând spre un echilibru caracterizat printr-o scădere mai abruptă a concentrației decât în cazul moleculelor ușoare; în fapt, fiecare constituent molecular realizează o distribuție caracterizată prin propria sa scară
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
specii moleculare va fi net superioară (datorită aceluia de separate a lor, de către difuzia moleculară în câmp gravitațional. Pentru a face lucrurile mai clare, să considerăm ciclul de viață al unui vârtej din momentul formării sale prin amestecarea cu alte particule. În acest interval scurt de timp, de ordinul a 10 s în cazul turbulențelor la scară mică, o particulă se poate deplasa cu circa 10 m, păstrându-și intact amestecul inițial de specii moleculare. Combinația dintre mișcarea conservativă și cea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
a face lucrurile mai clare, să considerăm ciclul de viață al unui vârtej din momentul formării sale prin amestecarea cu alte particule. În acest interval scurt de timp, de ordinul a 10 s în cazul turbulențelor la scară mică, o particulă se poate deplasa cu circa 10 m, păstrându-și intact amestecul inițial de specii moleculare. Combinația dintre mișcarea conservativă și cea de separare-amestecare, repetată încontinuu în volum de aer cât timp persistă agitația, duce la o repartizare uniformă a concentrațiilor
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]