【雨從大氣中消耗能量】

明道

【雨從大氣中消耗能量】

 

 

雨聲加熱氣氛超過預期

當涉及到能量消散在大氣中，簡陋的的雨滴拳遠遠高於它的重量。

研究人員在美國已經表明，作為熱量損失的能量，通過降落的液相的水和冰的顆粒是與能源，風力失去摩擦看齊。

小組建議，作為全球變暖的結果與預期的增加沉澱，降雨沉入的能量可以減少的量可用來產生風。

許多的氣候物理學家認為，大氣作為一個巨大的熱機驅動的風和水的循環。

太陽溫暖地球表面的平均溫度為288 K的熱部分的發動機，和的氣氛做的工作，提升水蒸汽對發動機的冷側，約15公里可達的平均溫度為255 K.以大氣中的低效率考慮，奧利維爾Pauluis紐約大學（New York University）和朱麗安娜·迪亞斯在科羅拉多州博爾德的國家海洋和大氣管理局（NOAA），美國科羅拉多州估計每單位表面積的發動機總功率為5 WM -2。

漲水蒸汽，然後冷卻，冷凝為水或冰的下降。沒有放緩的氣氛，雨水砸在地面上，在幾百公里每小時。

你需要買一個新的傘，說：Pauluis。

幸運的是，大氣中消耗的大部分能量在微湍周圍的水滴，保持一個溫柔的幾公里每小時的速度。

風看齊

由於動能不會積聚在大氣中，Pauluis迪亞斯認為，其耐熱發動機的總功率大約是由於空氣在空氣上摩擦的能量損失在風中加的能量耗散率的速率的總和在雨中。

單獨的風力估計分散-2 WM 1-5之間，和一對進行的第一次分析，發現因降雨的耗散。

它是平均約1.8 WM -2，他們發現，由於沉澱的能量損失是重要的，因為在風的摩擦損失。

埃里希·貝克爾稱這項研究“巧妙”的萊布尼茨中國科學院大氣物理研究所，德國，屈隆斯博恩。

他說，據他所知，沒人想到之前關於摩擦加熱，由於降雨。

Pauluis和迪亞斯收集的熱帶降雨測量任務衛星（TRMM），點水和冰顆粒過他們的彈跳無線電波中的數據。

它著眼於六個不同層次的天空 - 只是在地面之上，然後2，4，6 10和15公里，從地球的表面。

反射波告訴研究人員的雨滴的大小和濃度。

液滴的大小表示其最大的自由落體速度，這反過來又使的阻力所需的力，以維持該速度。

通過分解的雨滴落下的距離，對工作對降水的阻力消耗的總能量。

更多耗散大洲

當然，當地的降雨摩擦能量損失密切相關，該地區接收到的降水量，雖然Pauluis說，呈現有趣的功能。

確切的說，有更多的耗散在大陸比海洋，他說，這是與事實一致，在大陸對流強，驅水到新的高度。

氣候模型預測，作為地球的溫度上升，也將增加的沉澱的量和它下降的高度從。

這意味著，氣氛會消耗更多的能量提水蒸汽，並有可能使更少的能量驅動空氣流通，周圍的行星，說Pauluis。

從貝克爾的角度來看，研究領域的主要貢獻是，它突出顯著源的熵或混亂，這是以前忽略。

氣氛的傾向，吸收和放出的熱量不均-排在熱帶和葉在兩極-降低它的熵。

部分，熵是由風的湍流，他解釋說，但在雨中的貢獻同樣重要的是，失踪了，到現在為止。

雖然沒有貝克爾也沒有，西雅圖華盛頓大學的達根瑞森，認為本次調整的氣候模型都將產生重要的影響氣候變化的預測，貝克說，這是當然值得考慮。

瑞森代替強調結果的根本一側。

他指出，水蒸汽的大氣質量只有1％，而液態水和冰粒子在雲中是一個更小的部分 - 更像是0.01％。

原來，就在那部分下降液體和冰粒子，這其中大部分的摩擦耗散在大氣中的，他說。

這對我來說，是相當驚人的。

這項研究發表在科學 335 953。

關於作者

總部設在英國科學作家凱特·麥卡爾平

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/feb/24/rain-drains-energy-from-the-atmosphere