Вышедшие номера
Электрокоалесценция капельного кластера с подстилающим слоем воды
Шавлов А.В.1, Соколов И.В.1, Джуманджи В.А.1, Яковенко Е.С.1
1Институт криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН, Тюмень, Россия
Email: shavlov@ikz.ru
Поступила в редакцию: 19 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 14 января 2026 г.
Принята к печати: 2 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2026 г.

Впервые измерена напряженность электрического поля, при которой происходит коалесценция капельного кластера с подстилающим слоем воды, в зависимости от среднего радиуса капель в кластере. Установлено, что поверхность подстилающей воды электрически заряжена и влияет на значение напряженности поля, инициирующего коалесценцию. Полученная зависимость подтверждена математически с позиции выигрыша свободной энергии капельно-ионной плазмы при сближении поляризованных капель в электрическом поле. Обсуждена возможная роль электрокоалесценции в быстром формировании капель дождевого размера в атмосферных облаках. Ключевые слова: капля, кластер, коалесценция, гидрофобная поверхность, облако.
  1. T. Elperin, N. Kleeorin, B. Krasovitov, M. Kulmala, M. Liberman, I. Rogachevskii, S. Zilitinkevich. Phys. Rev. E, 592 (1), 013012 (2015)
  2. W.W. Grabowski, L.P. Wang. Annu. Rev. Fluid Mech., 45, 293 (2013). DOI: 10.1146/annurev-fluid-011212 140750
  3. C.B. Moore, B. Vonnegut. Physics of Precipitation, Proceedings of the Cloud Physics Conference (Woods Hole, Massachusetts, 1959)
  4. G.G. Goyer, J.E. McDonald, F. Baer, R.R. Braham. J. Atmos. Sci., 17 (4), 442 (1960). DOI: 10.1175/1520 0469(1960)0172.0.CO;2
  5. G. Freier. J. Geophys. Res., 65, 3979 (1960). DOI: 10.1029/JZ065i012p03979
  6. O.W. Jayaratne, B.J. Mason. Proc. Roy. Soc. London A, 280 (1383), 545 (1964). DOI: 10.1098/rspa.1964.0161
  7. S.G. Jennings. J. Electrostat., 1 (1), 15 (1975). DOI: 10.1016/0304 3886(75)90004-2
  8. R.J. Schlamp, S.N. Grover, H.R. Pruppachcr. J. Atmos. Sci., 33, 1747 (1976). DOI: 10.1175/1520 0469(1976)0332.0.CO;2
  9. M.H.P. Ambaum, T. Auerswald, R. Eaves, R.G. Harrison. Proc. Roy. Soc. A, 478, 20210714 (2022). DOI: 10.1098/rspa.2021.0714
  10. D. Mudiar, S.D. Pawar, V. Gopalakrishnan, E. Williams. Geophys. Res. Lett., 48 (14), e2021GL093577 (2021). DOI: 10.1029/2021GL093577
  11. Л.С. Ивлев, Ю.А. Довгалюк. Физика атмосферных аэрозольных систем (НИИХ СПбГУ, СПб., 1999)
  12. A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, E.S. Yakovenko. Plasma, 6, 127 (2023). DOI: 10.3390/plasma6010011
  13. А.А. Федорец, И.В. Марчук, О.А. Кабов. Письма в ЖЭТФ, 99, 307 (2014). [A.A. Fedorets, I.V. Marchuk, O.A. Kabov. JETP Lett., 99 (5), 266 (2014). DOI: 10.1134/S0021364014050087]
  14. A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, S.N. Romanyuk. Phys. Lett. A, 376, 39 (2011)
  15. В.В. Батыгин, И.Н. Топтыгин. Сборник задач по электродинамике, под ред. М.М. Бредова (Наука, М., 1970), изд. 2-е
  16. P. Debye, E. Huckel. Physik Z., 24, 185 (1923)
  17. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Курс теоретической физики (Наука, М., 1976), т. 5, ч. 1, 3-е изд. [L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Course of Theoretical Physics, Statistical Physics, 3rd ed. (Pergamon, Oxford, 1980, Part 1), v. 5.]
  18. A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, A.A. Yakovenko. Atmosphere, 12, 486 (2021). DOI: 10.3390/atmos12040486
  19. A.A. Fedorets, L.A. Dombrovsky, E. Bormashenko, M. Nosonovsky. Microfluid. Nanofluidics, 26, 52 (2022)
  20. J. Plog, Y. Jiang, Y. Pan, A.L. Yarin. Experiments in Fluids, 62, 56 (2021). DOI: 10.1007/s00348-021-03153-3/
  21. J.-M. Lowe, V. Hinrichsen, C. Tropea. Droplet behavior under the impact of lightning and switching impulse voltage, Electrical Insulation Conference (EIC) (San Antonio, TX, USA, 2018)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.