Ученые сняли на видео формирование дождя
Прячась от дождя, как правило, не задумываешься над размером дождевых капель. Ученых, однако, эта проблема давно занимает. Французские ученые, осуществив видеосъемку падающей капли, объяснили столь разительные различия в размере дождевых капель, передает Би-би-си.
В статье в журнале Nature Physics специалисты описали процесс деформации и разрыва капли в процессе падения. Образовавшиеся в результате маленькие капельки по размерам точно соответствовали каплям природного дождя.
Ранее ученые считали, что по мере приближения к земле капли сталкиваются друг с другом, и именно эти столкновения порождают огромное разнообразие их размеров. Однако, как указывает автор нового исследования Эммануэль Виллермо из Марсельского университета, в этой гипотезе всегда были нестыковки.
"Капли сталкиваются друг с другом не так часто", - сказал он. - Настоящие капли летят на значительном расстоянии друг от друга, поэтому капля чаще всего будет лететь сама по себе и со своими соседями никогда не встретится. Поэтому мы и решили посмотреть, что же происходит на уровне одной-единственной капли".
При помощи высокоскоростной видеокамеры Э.Вилермо с коллегами засняли падение одной капли воды диаметром примерно 6 мм. На съемке видно, как, преодолевая сопротивление воздуха, она сначала деформируется, а затем лопается. Крупная, шарообразная капля при падении стала принимать плоскую форму, а затем изогнулась и приняла форму открытого парашюта. "Купол" раздулся и разлетелся на множество мелких капелек. И все это произошло за 0,06 секунды. Капли оказались слишком крупными и тяжелыми, чтобы долететь до земли в неповрежденном виде.
Каждая крупная тяжелая капля по мере падения ускоряется и по пути вниз "вытесняет молекулы воздуха", создавая таким образом сопротивление воздуха. На определенной скорости количество молекул воздуха, и потому плотность сопротивления начинает превышать натяжение водной поверхности, и капля начинает деформироваться.
"При разрыве образуются капельки, точно такие же, как и капли дождя", - поделился доктор Виллермо. - Таким образом, мы получили точное объяснение их распределения и размеров".
Доктор Юэн О'Коннор из университета британского города Рединг считает исследование своих французских коллег интересным способом описания процесса формирования дождя, но в то же время говорит, что "в Британии ситуация несколько иная, так как у нас дождь с такими крупными каплями – явление редкое". "Когда капли достигают определенного размера, они непременно лопаются. И происходит это чаще в тропиках", - говорит ученый. Кроме того, описанный процесс никак не объясняет процесс формирования мелкого моросящего дождя, в котором капли значительно меньше по размеру, но зато их намного больше.