Процесс образования грозового облака

В традиционном объяснении исходят из того, что влажный воздух, обладая меньшей плотностью (меньшая молярная масса Н2О по сравнению с О2), поднимается вверх. Причем скорость подъема столь высока, что это приводит к адиабатическому расширению воздушного потока и интенсивному охлаждению его. Потом возникают центры конденсации и маленькие капельки растут и постепенно утяжеляются. И т. д.
Но вот вопрос. Почему кто-то решил, что на большой площади, где расстояние от края до срединной области составляет много километров, молекулы пара должны испытывать селективные столкновения с воздухом, приводящие к вертикальному перемещению этих самых паров? Это же вам не воздушный шар с четко обозначенными краями и ограниченными размерами. И на каком таком основании кто-то решил, что происходит адиабатическое расширение?
А ведь все может быть куда проще. Любое вещество испытывает постоянный и равновесный лучевой обмен между молекулами. Фотоны с одной стороны несут энергию, с – другой – передают импульс. Причем у фотона импульс наибольший (по отношению к его энергии) по сравнению с любой другой частицей. Если исключить из процесса поверхность земли (воды), то равновесие вы не нарушите, поскольку воздух – достаточно прозрачен для теплового обмена во все стороны. Образующиеся в центрах кристаллизации капельки воды будут сразу тяжелее воздуха и набирать высоту сами по себе не станут. В самой капле идет, кроме процесса ее конденсации, и процесс испарения. Именно он и приводит к охлаждению, а следовательно и к увеличению ее размеров. Охлажденная капля «притягивает» к себе излучение более нагретых молекул воздуха и пара. Но равновесие нарушается за счет наличия поверхности земли. Оттуда идет больший поток излучения. Конечно, сверху светит Солнце и то же «давит». Мы даже не будем учитывать угол падения лучей. Но под тучами свет настолько рассеян, что практически «давит» со всех сторон одинаково. А вот излучение от земли давит по результирующей именно вверх. Именно туда и будет направлена результирующая равновесного теплового обмена. Толкает до тех пор, пока объем капли, утяжеляющий последнюю в кубе линейных размеров, не достигнет определенной критической величины. А далее она уже начинает опускаться и, набирая вес, падает в виде дождя.

Добавлено спустя 13 часов 40 минут 17 секунд:
Хочу кое-что добавить. Метеорологические наблюдения интерпретируют каждый на свой лад. Но совершенно четко замечено, что хороший дождь с градом образуется, когда когда разрозненные кучевые облака консолидируются в одно сплошное облако. Тогда в середине зоны возникает наибольший восходящий поток. В этой срединной области облака быстро выпучиваются вверх и подтягивают туда свою влагу. А уже там, на высоте, происходит интенсивное охлаждение.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/process-obrazovaniya-grozovogo-oblaka-t2426.html">Процесс образования грозового облака</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


Очень интересная тема о воде и о трёх фазовых состояниях воды.
Конкретно по теме. Молекула воды легче чем простые молекулы азота и кислорода, следовательно на молекулы воды действует выталкивающая сила - подъёмная сила в атмосфере.
Идеальную атмосферу Земли пытается построить гравитационное поле планеты, разместить составляющие атмосферы по "весу и жиру". В идеальном состоянии молекулы воздуха образовали бы слои и неподвижное состояние атмосферы.
Однако на газы в атмосфере действует переменное гравитационное поле (лунное, солнечное притяжения и др. факторы), не равномерное распределение тепла (суточного, времён года и др.), силы вращения планеты (центробежные, центростремительные), сила Кориолиса, течения океанов и морей, компонента жёсткой радиации, магнитные бури, геофизические процессы и др.
Собственно тема "Процесс образования грозового облака" должна объяснять не только причины испарений воды, подъёмной силы молекул воды в состоянии мельчайших капель жидкости и снега (в разных состояниях)?
Почему вода скапливается в облака, тучи облаков, циклоны? Почему между мельчайшими капельками водяного пара или частицами снега образуются силы притяжения? Почему под тучами циклонов атмосферное давление низкое, а под циклонами высокое?

Меня в данном случае интересуют прежде всего движущие силы подъема. Средняя скорость молекул воздуха в районе земли – 500 м/с. Но при обычном давлении молекула испытывает в секунду квинтиллионы столкновений и средняя ее скорость в определенном направлении невелика. А ведь до центра скопления облаков – десятки километров (по меньшей мере). А ведь центр подъема масс воздуха именно с середины и начинается. И ведь это, заметьте, под облаками.

Ронвилс писал(а): Толкает до тех пор, пока объем капли, утяжеляющий последнюю в кубе линейных размеров, не достигнет определенной критической величины. А далее она уже начинает опускаться и, набирая вес, падает в виде дождя.

Читал я как-то в одной книжке,что ВСЕ атмосферные осадки начинают свой путь к поверхности Земли в виде СНЕГА.

Ронвилс писал(а):Меня в данном случае интересуют прежде всего движущие силы подъема.

Архимедова сила, подходит?
И, термодинамика возникновения фаз и взаимодействия между ними.
В грозовых облаках, нет времени намерзания паров в снежинки, капли замерзают целиком (град).

За это сообщение автора Анатолич поблагодарил:

che (16 июл 2013, 19:59)

Анатолич писал(а):В грозовых облаках, нет времени намерзания паров в снежинки, капли замерзают целиком

Вообще-то говоря в разных зонах облака влага находится в разных состояниях. Не надо забывать, в частности, сильно переохлаждённые капли жидкой воды.

che писал(а):сильно переохлаждённые капли жидкой воды

В моих экспериментах по переохлаждению воды, препятствует конвекция, так что скорость охлаждения после +2 приходится резко снижать. Ведь уже при этой температуре, малейшая вибрация вызывает лёд. Время жизни грозового облака не более 30 мин.
После -10 град, баклажку с водой приходится сильно бить, что бы вsзвать замерзание. Во всяком случае, когда пьёшь, ничего не чувствуешь, как воздух глотаешь. Водку, при -30 пил, как кисель.
Да, при -5, вода образует льдинки на зубах и замерзание можно вызвать щелчком, от которого медленно ползёт граница льда и жидкости.

Не советую в данном случае зацикливаться на деталях. Атмосферные процессы очень сложны и многогранны. Я дал определенный акцент. Смотрите, инструкция планеристу говорит, что внешним признаком восходящего потока на плоской равнине (т. н. термика) является недалеко находящееся кучевое облачко. Есть какой-то ограниченный участок перегретой поверхности, на котором формируется восходящий поток. Ну, тут более или менее, все понятно. Со всех сторон на него давит более холодный и плотный воздух. Поднимаясь, воздух охлаждается и появляется туман. Это и есть то самое кучевое облачко. Но когда кучевые облака начинают генерализоваться в одну большую сплошную область, то именно в ее центре и образуется мощный восходящий поток. Это факт, зафиксированный еще более тысячи лет назад (есть упоминания и в Коране). Обычная схема отдельного кучевого облака тут не работает. Не от куда взяться давящему кинетическому потоку и подсосу сверху. А я предлагаю вполне разумный вариант.

Ронвилс писал(а):Не от куда взяться давящему кинетическому потоку и подсосу сверху.

Этот момент я описывал раньше. Это стратификация атмосферы, в которой фазы разделены тонкими в толщину молекулы воды крепкими пограничными слоями, как и внутренние воды в океане. Эти слои отражают элмагнитные волны, имеют повышенную, на порядки, теплоёмкость и теплопроводность.
Для молекул нижнего слоя, это не преодолимое препятствие. Так, энергию горячих молекул, может запросто превысить энергия холодных молекул верхнего слоя, усиленная ветром. И забитые между слоями молекулы теряют энергию и плотно сжимаются в ИПС.
Так, нижняя фаза, прогреваемая от земли, не может вырваться выше, и распространяется тонким слоем в ~200 м над землёй. И тепловая интенсивность, лишь упрочняет погранслой (ИПС). Вбивая в него, новые и новые молекулы и цементируя их атомами аргона.
Единственное, что может разрушить ИПС - затишье в верхних слоях.
При этом образуется сотниметровая "труба", над которой, на частицах поднятой пыли конденсируется влага. И в эту трубу устремляется горячий влажный воздух.

Ронвилс писал(а):Но когда кучевые облака начинают генерализоваться в одну большую сплошную область, то именно в ее центре и образуется мощный восходящий поток. Это факт, зафиксированный еще более тысячи лет назад (есть упоминания и в Коране).

Почему образуются кучевые облака и затем сжимаются в большое грозовое облако? Всякое тело обладает центром масс (гравитационным центром масс). Испарения воды в атмосфере - это избыточная гравитационная масса на "небе". Воде полагается быть на Земле в состоянии жидкости и снега (льда) - это гравитационная масса, ни чем не отличима от любой гравитационной массы. Посмотрите на геоид Земли http://images.yandex.ru/yandsearch?sour ... 213&nojs=1
Гравитационное поле Земли вовсе не шар, смещение частей суши в северное полушарие, неравномерное распределение океанических вод деформируют гравитационное поле планеты.
Испарения воды в атмосфере - это миллионы тонн гравитационных масс, неравномерно распределяемых в геоиде (гравитационном поле) планеты.
Почему циклоны зарождаются в Атлантике и затем двигаются через Евроазиатский континент на восток? Чем дальше на восток, тем меньшее количество вод остаётся в тучах циклонов. Почему между циклонами рождаются антициклоны? Почему рождаются и длительно существуют малоподвижные блокирующие антициклоны у нас, на Волге?
Следовательно необходимо понять, почему в аномальных зонах планеты происходит активное испарение вод с поверхности океана и формирование мощных циклонов с единым гравитационным центром (глаз циклона)? Почему испарения вод с поверхности Атлантического океана поднимаются на столь большие высоты (18 км.) над Бразильской (Бразильско-Кейптаунской) аномалией?
Нет другого места на Земле с подобными особенностями формирования мощных циклонов. Затем циклоны смещаются на север и будто "падают" - снижаются у берегов Северной Америки, превращаются в страшные тайфуны.
Поэтому, говорить о некоем равновесном испарении вод с поверхности планеты - это заблуждение по определению. Гипотеза, предлагаемая автором темы "Процесс формирования грозового облака" изолирована от множества других физических факторов, происходящих в атмосфере планеты.