Путь решения задачи указал А. Ф. Дюбюк в 1945 г. Он рассмотрел задачу о подъеме некоторой определенной массы облачного воздуха с учетом компенсирующего опускания сухого воздуха (так называемую задачу о переворачивании масс). Вычисление кинетической энергии поднимающейся и опускающейся массы воздуха привело его к условию переворачивания, аналогичному критерию Бьеркнеса.
В 1960 г. автор настоящей монографии решил аналогичным способом задачу о подъеме переменной облачной массы. Вычисление работы, затрачиваемой на подъем облачной массы в развивающемся облаке (с учетом затрат энергии на компенсирующее опускание окружающего сухого воздуха), в сопоставлении с тепловой энергией конвекции позволило определить коэффициент полезного действия тепловой машины атмосферной конвекции.
Процесс циркуляции при развитии конвективной облачности представляет собой термодинамический цикл, в котором осуществляется подъем облачного воздуха по влажной адиабате, компенсирующее опускание окружающего воздуха по сухой адиабате и перемещение воздуха на верхнем и нижнем участках циркуляции по изобарам без затрат энергии, если не учитывать турбулентного перемешивания воздуха.
|