Атмосфера Земли может с некоторыми допущениями рассматриваться как тепловой двигатель, в котором тепловая энергия Солнца превращается в механическую. Например, в кинетическую энергию движения воздушных масс. В рамках новой работы ученые решили выяснить, какое количество кинетической энергии превращается в тепловую в результате трения падающих капель дождя о воздух.
Для этого исследователи построили математическую модель трения капель о воздух. Используя данные спутниковых наблюдений аппаратом TRMM в полосе между сороковыми параллелями, ученые установили, что в среднем во время дождя за одну секунду в столбе воздуха с основанием в один квадратный метр в тепло переходит 1,8 джоуля энергии. Это примерно 0,75 процента от энергии всех процессов, происходящих в таком столбе за секунду.
Сравнимое количество энергии превращается в тепловую в результате трения воздушных масс, вызванных турбулентностью потоков. Исследователи утверждают, что их результаты демонстрируют энергетическую взаимосвязь круговорота воды и движения воздушных масс.
Специалисты неоднозначно встретили новую работ коллег. Некоторые ученые говорят, что статья впервые позволяет количественно оценить энергию падающих капель, другие критикуют модель, которая использовалась для расчета энергетических потерь.
Статья ученых опубликована в журнале Science.