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.
- T. Elperin, N. Kleeorin, B. Krasovitov, M. Kulmala, M. Liberman, I. Rogachevskii, S. Zilitinkevich. Phys. Rev. E, 592 (1), 013012 (2015)
- W.W. Grabowski, L.P. Wang. Annu. Rev. Fluid Mech., 45, 293 (2013). DOI: 10.1146/annurev-fluid-011212 140750
- C.B. Moore, B. Vonnegut. Physics of Precipitation, Proceedings of the Cloud Physics Conference (Woods Hole, Massachusetts, 1959)
- 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
- G. Freier. J. Geophys. Res., 65, 3979 (1960). DOI: 10.1029/JZ065i012p03979
- O.W. Jayaratne, B.J. Mason. Proc. Roy. Soc. London A, 280 (1383), 545 (1964). DOI: 10.1098/rspa.1964.0161
- S.G. Jennings. J. Electrostat., 1 (1), 15 (1975). DOI: 10.1016/0304 3886(75)90004-2
- 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
- M.H.P. Ambaum, T. Auerswald, R. Eaves, R.G. Harrison. Proc. Roy. Soc. A, 478, 20210714 (2022). DOI: 10.1098/rspa.2021.0714
- D. Mudiar, S.D. Pawar, V. Gopalakrishnan, E. Williams. Geophys. Res. Lett., 48 (14), e2021GL093577 (2021). DOI: 10.1029/2021GL093577
- Л.С. Ивлев, Ю.А. Довгалюк. Физика атмосферных аэрозольных систем (НИИХ СПбГУ, СПб., 1999)
- A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, E.S. Yakovenko. Plasma, 6, 127 (2023). DOI: 10.3390/plasma6010011
- 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]
- A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, S.N. Romanyuk. Phys. Lett. A, 376, 39 (2011)
- В.В. Батыгин, И.Н. Топтыгин. Сборник задач по электродинамике, под ред. М.М. Бредова (Наука, М., 1970), изд. 2-е
- P. Debye, E. Huckel. Physik Z., 24, 185 (1923)
- 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.]
- A.V. Shavlov, V.A. Dzhumandzhi, A.A. Yakovenko. Atmosphere, 12, 486 (2021). DOI: 10.3390/atmos12040486
- A.A. Fedorets, L.A. Dombrovsky, E. Bormashenko, M. Nosonovsky. Microfluid. Nanofluidics, 26, 52 (2022)
- J. Plog, Y. Jiang, Y. Pan, A.L. Yarin. Experiments in Fluids, 62, 56 (2021). DOI: 10.1007/s00348-021-03153-3/
- 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.