Моделирование процессов генерации морского аэрозоля

Морской аэрозоль в приповерхностном слое играет огромную роль в процессах обмена импульсом, теплом, газообмена в пограничных слоях атмосферы и океана. На ВВТСБ выполнены эксперименты по изучению механизмов генерации брызг при ураганном ветре с помощью теневой подсветки и высокоскоростной видеосъемки с нескольких ракурсов. Построена классификация механизмов дробления, приводящих к брызгам. Впервые изучена статистика событий, приводящих к генерации брызг. Развита феноменологическая модель, основанная на методах статистической физики, для описания механизма генерации типа «парашют», который, как было показано, является доминирующим при больших скоростях ветра. На ее основе построена функция генерации брызг, хорошо описывающая имеющиеся экспериментальные данные для ураганных скоростей ветра, полученные в натурных и лабораторных условиях. Работы выполнены в рамках проекта РНФ № 14-17-00667.

Фотографии событий, сопровождающих генерацию брызг: верхний ряд – дробление жидких «пальцев» (вид сверху); средний ряд – разрыв подводных пузырей (вид сбоку); нижний ряд – формирование и разрыв «парашюта» (вид сбоку).

Troitskaya Yu., Kandaurov A., Ermakova O., Kozlov D., Sergeev D., and Zilitinkevich S. Bag-breakup fragmentation as the dominant mechanism of sea-spray production in high winds // Scientific Reports, 2017, V. 7, P. 1614(1–4).

Троицкая Ю.И., Ермакова O.С., Кандауров А.А., Козлов Д.С., Сергеев Д.А., Зилитинкевич С.С. «Дробление типа „парашют” – механизм генерации морских брызг при сильных и ураганных ветрах» // ДАН, 2017, Т. 477, № 2, С. 226–232.

Троицкая Ю.И., Ермакова O.С., Кандауров А.А., Козлов Д.С., Сергеев Д.А., Зилитинкевич С.С. «Немонотонная зависимость коэффициента сопротивления поверхности океана от скорости ураганного ветра – эффект генерации брызг за счет дробления типа „парашют”» // ДАН, 2017, Т. 477, № 3, С. 357–362.

Кандауров А.А., Сергеев Д.А., Ермакова О.С., Троицкая Ю.И. «Исследование теневыми методами механизмов генерации брызг при ветроволновом взаимодействии» // Научная визуализация, 2017, Т. 9, № 3, С. 103–107.