Составители:
Рубрика:
(8.7)
где D — диаметр частицы; N(D)dD — концентрация частиц в интервале размеров D∂m dD/2; N
0
, λ —
параметры (величина N
0
мало изменяется и может быть задана и равна 8
⋅
10
6
м
-4
согласно
эмпирическим данным).
Аналогичная формула применяется для описания спектра ледяных частиц. В этом случае в
качестве величины, характеризующей размер частицы, берётся её эквивалентный диаметр — диаметр
капли, образующейся при таянии частиц.
Средняя скорость падения частиц (v) по определению равна
(8.8)
где v(D) — скорость падения отдельной частицы. Скорость падения дождевой капли зададим в виде
(8.9)
где ρ
0
/ρ≅exp(kz) — отношение плотности воздуха на уровне моря к плотности на уровне z,
Скорость падения наиболее часто встречающихся в снегопадах обзернённых пластинчатых
кристаллов задавалась в виде
(8.10)
где D — эквивалентный диаметр кристалла. Подставляя в (8.8) выражение скорости падения капель
(8.9), получим
(8.11)
Подставив в (8.8) аналогичное выражение для кристаллов — (8.10), получим
(8.12)
Скорость коагуляционного роста рассмотрим в приближении непрерывного роста отдельных
частиц. Будем предполагать, что общая водность облака складывается из водности мелких облачных
частиц (m) и гидрометеорных частиц (M). Скоростью гравитационного оседания облачных частиц
можно пренебречь по сравнению со скоростью оседания гидрометеорных частиц. Тогда скорость
коагуляционного роста отдельной частицы осадков рассчитывается по следующему уравнению:
где E — коэффициент коагуляции; m — абсолютная волность облачных капель, d
i
— сечение объёма,
из которого происходит вымывание облачных капель. Для жидких осадков d
i
=D и скорость роста
общей водности должна рассчитываться по формуле, полученной путём интегрирования по всем
размерам скоростей роста отдельных частиц:
(8.13)
Скорость коагуляционного роста кристаллов зависит от их размеров и ориентации во время
падения. При Re>0,1 несферические частицы стремятся ориентироваться таким образом, что их
аэродинамическое сопротивление оказывается максимальным. Так как мы рассматриваем частицы с
Re»0,1, то будем считать, что пластинчатые кристаллы ориентируются плоскостью поперёк потока.
Тогда связь между d
i
и эквивалентным диаметром кристалла (D) описывается следующей
эмпирической формулой:
где d
i
и D выражены в метрах.
Аналогично (8.13) получаем уравнение для скорости роста общей водности кристаллов:
(8.14)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- …
- следующая ›
- последняя »
