Статическое электричество усиливает песчаные бури

21.07.2016

Трение частиц, перемещаемых ветром, создает изменчивые электрические поля внутри песчаных бурь в пустынях. Работавшие на западе Сахары исследователи из Италии и Марокко впервые показали, какую роль это электричество играет в развитии бури.

При трении песчинок электроны с более крупных частиц переходят на мелкую пыль, придавая ей отрицательный заряд. Отталкиваясь друг от друга, пылинки поднимаются выше и разносятся ветром, а положительно заряженные большие пылинки образуют нижний слой бури. Это и создает динамичные электрические поля, которые теоретически должны способствовать вовлечению в полет все большего числа частиц. Однако Франческе Эспозито (Francesca Esposito) и ее коллегам впервые удалось показать этот эффект напрямую.
На метеостанции на юго-западе Марокко ученые установили приборы для точных измерений скорости ветра и влажности, давления и яркости света, температуры и напряженности электрического поля в 2 м над поверхностью земли. Данные собирались в периоды максимальных песчаных бурь в сезоны 2013 и 2014 гг.

Наблюдения позволили показать, что бурю - да и просто пыльные вихри - всегда сопровождает усиление электростатического напряжения. Если ветер набирал достаточную силу, он поднимал в воздух примерно на порядок больше частиц, чем это могут объяснить теоретические модели, которые не учитывают влияние электрических полей. По описанию ученых, механизм действует по принципу положительной обратной связи: количество движущихся пылинок быстро усиливает электромагнитное поле, которое, в свою очередь, увеличивает число переносимых ветром частиц.

Авторы предполагают, что сходные процессы могут вносить заметный вклад и в поведение глобального климата. Атмосферные частицы и пылинки играют в нем важную роль, и их электризация может серьезно менять их динамику, определяя нагрев одних слоев воздуха и остывание других. При этом до сих пор влияние этого фактора климатические модели не учитывают.

<< Назад: Карбеновый рекорд 21.07.2016

>> Вперед: Octospot - экшн-камера для любителей подводного плавания 20.07.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Криопроцессор Horse Ridge 12.12.2019 Лаборатория Intel Labs поделилось подробностями о своем новом криогенном процессоре Horse Ridge, разработанном совместно с нидерландской компанией QuTech. Это первый в мире чип, предназначенный для создания коммерческих квантовых систем. Horse Ridge призван взять на себя всю работу, которая ранее ложилась на значительное количество полупроводниковых технологий. Обладая сравнительно небольшими размерами (примерно как ладонь) и заменяя огромные внешние компоненты, которые обычно необходимы для управления кубитами, новый чип должен позволить Intel увеличить количество кубитов на пути к созданию практичного квантового компьютера, решающего реальные задачи. Ранее компания Google заявила, что достигла квантового превосходства над традиционными суперкомпьютерами. Ее 53-кубитный квантовый компьютер впервые решил задачу быстрее, чем самый мощный в мире суперкомпьютер. Однако, по словам Intel, для масштабных коммерчески жизнеспособных квантовых систем, которые решают реальные задачи, нужны как минимум тысячи кубитов. Это так называемая квантовая практичность - то, на что в первую очередь ориентируется Intel. На сегодняшний день квантовые системы используют множество приборов и компонентов, соединенных кабелями в стойках, что является узким местом и требует не менее масштабного криогенного охлаждения. Это препятствует масштабируемости системы для большего количества кубитов и создает необходимость в интегрированном решении. Intel утверждает, что может решить эту проблему благодаря чипу Horse Ridge. Компания описывает Horse Ridge как интегрированную однокристальную систему, которая создана по собственному технологическому процессу Intel 22FFL FinFET. Чип находится внутри холодильной установки и поэтому рассчитан на работу при криогенных температурах (- 269 градусов по Цельсию). В результате, сложность технологии квантового инжиниринга может быть уменьшена благодаря переходу от сотен кабелей к единому унифицированному комплексу. Horse Ridge позволяет управлять сразу несколькими кубитами и обеспечивает масштабируемость системы. Несмотря на то, что Intel до сих пор использует 49-кубитный квантовый компьютер, ее новый криопроцессор может дать ей преимущество в том, что компания называет квантовой практичностью.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025