Том 29, номер 01, статья № 4

Горчаков Г.И., Копейкин В.М., Карпов А.В., Титов А.А., Бунтов Д.В., Кузнецов Г.А., Гущин Р.А., Даценко О.И., Курбатов Г.А., Серегин А.О., Соколов А.В. Вариации удельного заряда сальтирующих песчинок в ветропесчаном потоке на опустыненной территории. // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 01. С. 31-39.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Впервые получено распределение вероятностей для удельного заряда сальтирующих песчинок на опустыненной территории. По данным измерений на опустыненной территории в Калмыкии (июль 2014 г.) удельный заряд сальтирующих песчинок менялся от 10 до 150 мкКл/кг при среднем значении 48,5 мкКл/кг.
Создан оригинальный аппаратурный комплекс, с помощью которого на опустыненной территории в Калмыкии выполнены синхронные измерения флуктуаций электрического тока сальтации и концентрации сальтирующих песчинок, а также турбулентных пульсаций скорости ветра. Приведены оценки пороговых скоростей сальтации и генерации электрических зарядов в ветропесчаном потоке. Впервые установлены обусловленные нелинейными процессами в ветропесчаном потоке закономерности трансформации статистических характеристик вариаций в ряду параметров: скорость ветра – концентрация песчинок – плотность электрического тока сальтации, включая изменения эмпирических функций распределения и спектров плотности мощности флуктуаций указанных параметров.

Ключевые слова:

опустынивание, ветропесчаный поток, нелинейные процессы, сальтация, электрический ток сальтации, удельный заряд, эмпирические функции распределения, спектры мощности флуктуаций

Список литературы:


1. Bagnold R.A. The physics of blown sand and desert dunes. London: Methuen, 1941. 265 p.
2. Shao J. Physics and modeling of wind erosion. N.Y.: Springer, 2000. 393 p.
3. Zheng X. Mechanics of wind blown sand movements. Berlin: Springer, 2009. 290 p.
4. Семенов О.Е. Введение в экспериментальную метеорологию и климатологию песчаных бурь. Алматы: КазНИИЭК, 2011. 580 с.
5. Горчаков Г.И., Титов А.С., Бунтов Д.В. Параметры нижнего слоя сальтации на опустыненной территории // Докл. РАН. 2009. Т. 424, № 1. С. 102–106.
6. Горчаков Г.И., Карпов А.В., Копейкин В.М., Злобин И.А., Бунтов Д.В., Соколов А.В. Исследование динамики сальтирующих песчинок на опустыненных территориях // Докл. РАН. 2013. Т. 452, № 6. С. 669–676.
7. Schmidt D.S., Schmidt R.A., Dent Y.D. Electrostatic force on saltating sand // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103, N 8. P. 8997–9001.
8. Горчаков Г.И., Ермаков В.Н., Копейкин В.М., Исаков А.А., Карпов А.В., Ульяненко А.В. Электрические токи сальтации в ветропесчаном потоке // Докл. РАН. 2006. Т. 410, № 2. С. 259–262.
9. Kok J.F., Renno N.O. Electrostatics in wind-blown sand // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100, N 1. Art. N 014501.
10. Горчаков Г.И., Карпов А.В., Копейкин В.М., Бунтов Д.В., Курбатов Г.А. Пылевая плазма ветропесчаного потока // VII Всерос. конф. по атмосферному электричеству. Сб. трудов. Т. 1. СПб.: ГГО, 2012. С. 57–58.
11. Копейкин В.М., Горчаков Г.И., Карпов А.В., Колесникова А.Б. Экспериментальное исследование электрических потоков сальтации // VII Всерос. конф. по атмосферному электричеству. Сб. трудов. Т. 1. СПб.: ГГО, 2012. С. 139–141.
12. Zheng X.J., Huang N., Zhou Y.N. Laboratory measurement of electrification of wind-blown sands and simulation of its effect on sand saltation movement // J. Geophys. Res. D. 2003. V. 108, N 10. Art. ACL13. 9 p.
13. Bo T-L., Zheng X-Y. A field observational study of electrification with a dust storm in Minkin, China // Alolian Res. 2013. V. 8, N 1. P. 39–47.
14. Горчаков Г.И., Копейкин В.М., Карпов А.В., Бунтов Д.В., Соколов А.В. Удельный заряд сальтирующих песчинок на опустыненных территориях // Докл. РАН. 2014. Т. 456, № 4. С. 476–480.
15. Горчаков Г.И., Исаков А.А., Карпов А.В., Копейкин В.М. Электрические процессы и массоперенос в ветропесчаном потоке на опустыненных территориях // VI Рос. конф. по атмосферному электричеству. Сб. трудов. Н/Новгород: ИПФ РАН, 2007. С. 75–76.
16. Горчаков Г.И., Шукуров К.А. Флуктуации концентрации субмикронного аэрозоля в конвективных условиях // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2003. Т. 39, № 1. С. 85–97.
17. Бунтов Д.В. Четырехканальный фотоэлектрический счетчик сальтирующих песчинок // VIII Междунар. конф. «Естественные и антропогенные аэрозоли». Тезисы докл. СПб.: СПбГУ, 2012. С. 17–18.
18. Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 158 с.
19. Горчаков Г.И., Бунтов Д.В. Флуктуации концентрации сальтирующих песчинок на опустыненных территориях // Естественные и антропогенные аэрозоли. VII. Сб. трудов. СПб.: СПбГУ, 2011. С. 38–43.
20. Gorchakov G.I., Karpov A.V., Kopeikin V.M., Buntov D.V., Titov A.A., Kuznetzov G.A., Kurbatov G.A., Seregin A.O., Sokolov A.V. Some key problems of the atmospheric aerosol physics // Proc. Int. Symp. (ISARD-2015). Saint-Peterburg: Saint-Peterburg State University, 2015. P. 13–14.
21. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский Н.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Физматгиз, 1959. 436 с.
22. Малинин В.Н. Статистические методы анализа гидрометеорологической информации. СПб.: РГГМ, 2008. 408 с.
23. Ламли Дж., Пановский Г.А. Структура атмосферной турбулентности. М.: Мир, 1966. 264 с.
24. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 542 с.
25. Горчаков Г.И., Копейкин В.М., Карпов А.В., Титов А.А., Бунтов Д.В., Серегин А.О., Соколов А.В., Кузнецов Г.А. Электрические процессы в ветропесчаном потоке на опустыненных территориях // Десятые Петряновские и Первые Фуксовские чтения. М.: НИФХИ им. Л.Я. Карпова, 2015. С. 137–139.

Вернуться