Популярно о науке

Previous Entry Share Next Entry
Дождевая капля.
ahiin
Что будет, если ливень целиком выпадет в виде одной гигантской капли?
—Michael Mcneill

two old people sitting on a porch that is attached to a house that is on the ground
На горизонте к юго-западу начинают собираться сомнительно выглядящие тучи. Облачные башни растут и приближаются, их вершины расползаются в стороны и принимают угрожающие очертания.


dark clouds emerge in the the corner of the sky (above the house)

Поднимается легкий бриз, слышен свист ветра. Небо начинает темнеть.

В воздухе всегда содержатся пары воды. Если вы возьмете воздушную колонну, от земли до самой границы атмосферы и затем охладите ее, влага сконденсируется в виде дождя. Глубина собравшейся на дне воды будет от нуля до нескольких десятков сантиметров. Эта глубина называется по английски TPW (total precipitable water). [Примерный перевод: количество полностью извлекаемой воды. Если кто знает правильный русский термин - буду благодарен за подсказку.]
a diagram showing two views of a column connecting the ground and space. the clouds trapped in the column turn to rain, which fills up the bottom of the column.

Обычно, TPW лежит в диапазоне от одного до двух сантиметров.

Метеорологические спутники измеряют содержание водяных паров для каждой точки планеты, давая на выходе по-настоящему красивые карты

Положим, что наш штормовой фронт занимает квадрат со стороной 100 км и имеет высокое TPW в 6 сантиметров. Это означает, что объем воды в нашем ливне составляет: 

Такой объем воды весит 600 миллионов тонн (что, кстати, примерно равно текущему суммарному весу человечества [по порядку величины]). В нормальных условиях вся эта вода выпадет в рассеяном виде, в качестве дождя, как максимум, дав 6 сантиметров осадков.

Во время нашей бури, однако, вся вода сконденсируется в одну гигантскую каплю - водяную сферу более километра в диаметре. Будем считать, что она сформируется в нескольких километрах над поверхностью земли, т.к. именно там образуется большая часть дождевых капель (ссылка для гурманов, ведет на статью в Журнале прикладной метеорологии, на английском языке).

a diagram showing, from bottom to top: ground, air, cloud, and a sphere of water two kilometers up, within the cloud
[Сверху вниз: облако, вода, воздух, дом]

Капля начинает свое падение. 

Первые 5-6 секунди не видно ничего. Затем на нижней поверхности облаков становится заметна выпуклость. На мгновение, может показаться, что началось образование торнадо. Однако выпуклость растет и к десятой секунде нижняя часть капли появляется из облаков.

the edge of the sphere of water pokes out of the bottom of the cloud


Скорость падения капли к этому моменту 90 метров в секунду. Ревущий ветер срывает брызги с поверхности воды. Фронтальная поверхность капли превращается в пену, смешиваясь с встречным потоком воздуха. Если падение продолжится достаточно долго - дейсвие описанных сил раздробит всю каплю, превратив в обычный дождь.

Задолго до этого, примерно через 20 секунд после образования, граница капли ударит по земле. Вода уже движется со скоростью более 200 м/с. Непосредственно под точкой столкновения воздух не имеет возможности достаточно быстро выйти из из под капли и его сжатие приведет к такому росту температуры, что трава могла бы загореться, будь у нее время для этого [аналогичный с физической точки зрения процесс наблюдается в дизельном двигателе в такте поджига топлива].

К счастью для травы, высокая температура существует лишь несколько миллисекунд, по причине прибытия огромного количесва холодной воды.
К несчастью для травы, эта холодная вода движется со скоростью более чем половины скорости звука.

the edge of the sphere of water touches the ground
[Надпись: дом]


Если бы вы плавали в центре этой капли, то до текущего момента не испытвали бы каких-либо необычных ощущений. В центре капли было бы довольно темно, но, при наличии времени (и емкости легких) для того чтобы проплыть несколько сот метров в сторону поверхности, можно было бы разглядеть слабый отблеск дневного света.

a person floats in darkness

При приблежении к земле, увеличение сопротивления воздуха привело бы к росту давления, возможно даже настолько, чтобы заложить уши. Однако, спустя секунды, в момент контакта воды с поверхностью, вы были бы раздавлены: ударная волна моментально создаст давление, много большее, чем на дне Марианской впадины.

Вода плюхается на землю, однако скальное основание не поддается. Давление разбрасывает воду в стороны в виде летящих во все стороны сверхзвуковых струй, уничтожающих все на своем пути.

supersonic omnidirectional jets (of water) shoot out from the base of the droplet in all directions

Стена воды распространяется в стороны километр за километром, сметая перед собой деревья, дома и верхний слой почвы. Дом, веранда и старики моментально стерты с лица Земли. Все в радиусе нескольких километров полностью уничтожено, а на этом месте возникает грязевой бассейн, с глубиной достигающей скального основания. Водяной вал уничтожит все постройки в пределах 20-30 км. На больших дистанциях области, укрытые горами или скалами будут в безопасности, а наводнение начнет распространятся вдоль естесвенных долин и водных потоков.

Удаленные районы, в основном, не пострадают, хотя даже области на сотни километров ниже по течению переживут внезапные наводнения, спустя часы после столкновения.

Новости о необъяснимой природной катастрофе заполонят планету. Недоумение и шок приведут к тому, что некоторое время любое облако на небе будет вызывать панику.  Велики будут страхи перед великим дождем, однако пройдет много лет, по-прежнему без малейших признаков, указывающих на возможность повторения несчастья.

Специалисты по физике атмосферы будут годами пытаться разобраться в произошедшем, но объяснение так и не будет найдено. В конце концов, они бросят попытки, и необъяснимый метеорогический феномен просто назовут "Бурей Скрилекса", так как, по словам одного из исследователей, “'это была кошмарная капля".

[В последней фразе присутствует игра слов: drop в английском языке означает как каплю, так и музыкальный прием, активно используемый в дабстепе. Скрилекс - это известный исполнитель одного из поджанров дабстепа - бростепа.
Не похоже, чтобы автор был его поклонником.]

Источник.



  • 1

прекрасное про дождевую каплю

Пользователь _lyoka_ сослался на вашу запись в записи «прекрасное про дождевую каплю» в контексте: [...] Оригинал взят у в Дождевая капля. [...]

клево так :) спасибо!

Дождевая капля.

Пользователь gekkon12 сослался на вашу запись в записи «Дождевая капля.» в контексте: [...] Оценить перевод можно здесь. [...]

  • 1
?

Log in

No account? Create an account