Генерация конвективного движения и пылевых вихрей в неустойчиво стратифицированной атмосфере

Поступление пыли в атмосферу определяется многочисленными явлениями, среди которых самыми мощными являются песчаные (пылевые) бури синоптического масштаба. Согласно современным представлениям пылевые вихри могут служить зародышами пылевых бурь. Вихри со спиралевидным восходящим потоком переносят пыль на большие высоты. Пыль, подхваченная ветром, переносятся на большие расстояния, оказывая существенное влияние на глобальный и региональный климат. Влияние пыли и аэрозолей на изменение климата в прошлом, настоящем и будущем является одним из слабо изученных процессов. Пыль, поднимаемая сезонными пылевыми бурями Сахары, может существенно блокировать солнечное излучение, охлаждая океан. Влияние пыли может быть более существенным, чем влияние Эль Нинье, на генерацию тайфунов [Lau, W. and Kim, K.]. Недостаточно изучен также процесс генерации пылевых вихрей. В работе в приближении идеальной гидродинамики развивается новая нелинейная модель генерации конвективных движений и пылевых вихрей в неустойчиво стратифицированной атмосфере. Используя нелинейные уравнения для внутренних гравитационных волн, исследуется в аксиально-симметричном приближении модель генерации конвективных ячеек – плюмов. Показано, что в конвективно неустойчивой атмосфере с внешней крупномасштабной завихренностью, из плюмов чрезвычайно быстро генерируются мелкомасштабные интенсивные вертикальные вихри. Исследована структура радиальной, вертикальной и тороидальной компонент скорости в таких вихрях. Пониженное давление в вихрях с интенсивным тороидальным движением ответственно за «засасывание» пыли с поверхности Земли во внутреннюю область вихря. Исследована структура вертикальной завихренности и тороидальной скорости во внутренней и внешней областях вихря.