Praca magisterska
Modelowanie procesów wielofazowych w komorze chmurowej za pomocą Lagranżowskiego Modelu Chmur Uniwersytetu Warszawskiego |
|
Autor:Promotor:Instytucja promująca:Rok:Powiązane dokumenty: |
Agnieszka Makulskaprof. dr hab. Hanna Pawłowska, dr Piotr DziekanWydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski2024https://apd.uw.edu.pl/diplomas/232497/ |
Chmury wielofazowe, które składają się z cząstek lodu, przechłodzonych kropelek i pary wodnej, odgrywają znaczącą rolę w globalnych opadach i bilansie energetycznym. Niniejsza praca bada procesy wielofazowe w komorze chmurowej przy użyciu Lagranżowskiego Modelu Chmur Uniwersytetu Warszawskiego. Praca dotyczy procesu Wegenera-Bergerona-Findeisena (WBF), w którym cząstki lodu rosną kosztem kropelek z powodu różnicy w ciśnieniach pary nasyconej. Przeprowadzono numeryczne symulacje chmur wielofazowych. Ustawienia symulacji opierają się na eksperymentach przeprowadzonych w komorze Pi Chamber na Michigan Technological University. Metoda Super-Kropelek została użyta do modelowania ewolucji rozkładów rozmiarów i koncentracji przechłodzonych kropelek i cząstek lodu. Wyniki porównano z pomiarami laboratoryjnymi z komory Pi Chamber. Stwierdzono, że chmury wielofazowe w komorze są stabilne. Woda w stanie ciekłym nie jest w pełni wyczerpywana przez proces WBF, ponieważ nowe jądra kondensacji (CCN) są stale wprowadzane, a krople chmurowe formują się w obszarach przesycenia. Chmury są w stanie równowagi, ponieważ wprowadzanie cząstek jest zrównoważone przez ich usuwanie na skutek osiadania grawitacyjnego. W chmurach z ustalonym wymuszeniem przesycenia i stałym wprowadzaniem CCN, właściwości chmur są kontrolowane przez tempo wprowadzania lodu. Funkcje rozkładu prawdopodobieństwa średnicy cząstek uzyskane w tej pracy są zgodne z tymi zmierzonymi w komorze Pi Chamber przez Desai i in. (2019).