סיקור מקיף

אפקט המקלעת

מדעני מכון ויצמן גילו: זרימה טורבולנטית של אוויר יוצרת בעננים "אפקט מקלעת" שמזרז את בוא הגשם

 

לידיעה בנייצ'ר

מערבולות טורבולנטיות בעננים עשויות לזרז את היווצרות הגשם. המסקנה הזאת עולה ממחקר שביצע באחרונה פרופ' גרגורי פלקוביץ ממכון ויצמן למדע. ממצאי המחקר פורסמו באחרונה בכתב העת "נייצ'ר". פרופ' פלקוביץ, ועמיתיו במחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, פיתחו נוסחה שמאפשרת להם לחשב כמה זמן יידרש לטיפות המים המיקרוסקופיות שבעננים, כדי לגדול ולצבור משקל עצמי שדי בו כדי לגרום להן ליפול אל הקרקע כטיפות גשם. ממצאים אלה, יחד עם ממצאי מחקרים קודמים של פרופ' פלקוביץ, עשויים לסייע בחיזוי מדויק יותר של הגשם, וכן בייעול צריכת דלק של מכוניות ובניטור רמת זיהום האוויר.

כידוע, עננים נוצרים כאשר אדי מים עולים כלפי השמים. כשהענן מתקרר, האדים מתעבים ויוצרים טיפות מים מיקרוסקופיות שגודלן כ- 20 מיקרומטר (20 אלפיות המילימטר). כשהטיפות האלה מתנגשות זו בזו, הן מתלכדות, וכאשר הן יוצרות יחד טיפות כבדות מספיק, שגודלן כמילימטר אחד, הן מצייתות לכוח הכבידה של הארץ, ונופלות מטה כגשם. לכאורה, מדובר בתהליך פשוט וידוע, ובכל זאת, עובדה היא שקשה מאוד לחזות בדייקנות מתי והיכן בדיוק ירד גשם. התשובה לשאלה הזאת תלויה בהרבה מאוד גורמים כגון רוח, לחץ, תנועה מאסיבית של אוויר חם וקר – וכפי שמראה המחקר החדש של פרופ' פלקוביץ, גם זרימה טורבולנטית, כלומר, מערבולות של אוויר בתוך הענן.

פרופ' גרגורי פלקוביץ מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, יחד עם תלמיד המחקר אלכסנדר פוקסון והמדען האורח מיכאל סטפאנוב, פיתחו נוסחה החוזה את קצב ההתנגשויות של טיפות מים בענן שמתחוללות בו מערבולות אוויר טורבולנטיות. בדרך זו אפשר לחזות בתוך כמה זמן יתחיל הענן הזה להוריד גשם. החישובים לפי הנוסחה הביאו את המדענים למסקנה ש"זרימה טורבולנטית של אוויר יכולה לזרז באופן משמעותי את הופעת הטיפות הגדולות הנופלות כגשם". במילים אחרות, ענן שמתחוללת בו זימה טורבולנטית של אוויר, יוריד גשם מהר יותר מענן שלא מתחוללת בו זרימה כזאת (כלומר, שהאוויר בו זורם זרימה חלקה ורצופה).
תוך כדי עבודתם, גילו המדענים מנגנון חדש האחראי על הקשר בין זרימת האוויר הטורבולנטית לירידת הגשם. הם קראו לו "אפקט המקלעת": מערבולות האוויר הטורבולנטיות המתחוללות בתוך הענן פועלות כמעין צנטריפוגות קטנות, או כמעין "מקלעות". כאשר הן מסתובבות, הן גורמות לטיפות הכבדות יותר להתרחק ממרכז המערבולת ולהתרכז בעיקר בהיקפה. הריכוז של הטיפות הכבדות באזור קטן יחסית, מגדיל במידה ניכרת את הסיכוי שהן יתנגשו אלה באלה, יתלכדו, וייצרו יחד את טיפות המים שגודלן כמילימטר אחד, אלה הטיפות הנופלות כלפי מטה כטיפות גשם.

 

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן