Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР  


КОСМОС
Открытия в области физики атмосферы.



Научное открытие "Закон пространственных пульсаций температуры в турбулентном потоке в атмосфере – закон Обухова для поля температур".

Формула открытия: "Теоретически установлен неизвестный ранее закон пространственных пульсаций температуры в турбулентном потоке в атмосфере, заключающийся в том, что средний квадрат разности пульсаций температур в двух точках потока (для расстояний, больших внутреннего и меньших внешнего масштаба турбулентности) пропорционален расстоянию между точками в степени две трети, скорости диссипации кинетической энергии в потоке в степени минус одна треть и скорости выравнивания температурных неоднородностей в потоке, обусловленный квазиадиабатическим дроблением указанных температурных неоднородностей".
Автор: А. М. Обухов.
Номер и дата приоритета: № 296 от 28 марта 1948 г.



Описание открытия.
Известно, что значения температуры в атмосфере беспорядочно флуктуируют в пространстве и во времени, так как движения воздуха практически всегда турбулентны. При этом хаотическое распределение температуры образует температурное поле.
Теоретические исследования атмосферной турбулентности привели А. М. Обухова к установлению неизвестного ранее закона, связывающего изменения температурного поля турбулентного потока с такими внешними по отношению к потоку явлениями, как выравнивание температурных неоднородностей потока и диссипация кинетической энергии в нем. В качестве характеристики структуры температурного поля он предложил использовать зависимость среднего квадрата разности значений температуры в двух точках от расстояния между этими точками.

Что касается диссипации кинетической энергии в потоке и выравнивания температурных неоднородностей, то они обусловлены дроблением вихрей в турбулентном потоке на более мелкие. Наиболее мелкие вихри не успевают разрушаться, и в них кинетическая энергия хаотического движения диссипирует, переходя в тепло из-за наличия вязкости среды. В процессе дробления вихрей теплообмен между ними незначителен, так как тепло от внешнего источника как бы «вмораживается» в определенные вихри и переносится ими, образуя температурные неоднородности; последние дробятся вместе с вихрями. С помощью самых мелких вихрей достигается выравнивание температурных неоднородностей.

С установлением закона пространственных пульсаций температуры в турбулентном потоке в атмосфере впервые выявлено наличие глубоких, общих связей в неупорядоченных, на первый взгляд, турбулентных потоках и тем самым расширена область применения физических методов анализа атмосферных процессов. Практическое значение открытого закона в первую очередь связано с возможностью рассчитывать на его основе характеристики флюктуации световых волн и радиоволн, возникающих при их прохождении через турбулентную атмосферу, а также правильно описывать распространение звука в океане. Особенно возросло значение открытия с широким применением лазеров для целей связи, локации и геодезии.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МАТЕМАТИКА
Сайт создан в системе uCoz