Моделирование слоистообразной облачности в атмосферах планет-гигантов с учетом взаиморастворимости конденсирующихся компонентов. I

Abstract

Рассмотрен механизм формирования двухкомпонентной облачности с учетом взаиморастворимости компонентов. Выведены, уравнения, описывающие конденсационный рост капель в системе NН₃— Н₂О. Показано, что время установления равновесной концентрации очень мало (не превышает долей секунды), откуда следует необходимость учета взаиморастворимости. Для простейшего случая линейной зависимости насыщающих удельных содержаний от концентрации изучены общие закономерности формирования смешанного облака. При этом система уравнений решалась сначала для случая изолированного объема, а затем осуществлялся переход к реальной атмосфере. В качестве иллюстрации приведен пример расчета водно-аммиачного облака для Юпитера.

The mechanism of the two-component clouds formation with account for the components' intersolubility is considered. The equations describing condensation growth of the drops of NН₃—Н₂О liquid are derived. It is shown that the time interval for achievement of the equilibrium concentration is short (τ ≤ 0.15 s), hense, the conclusion is drawn about a necessity to take account of the components’ inlersolubility. General regularities of the formation of the mixed cloud are studied for the simplest case when saturation mass fractions of the components linearly depend on their concentrations in the solution. At first the equation system was solved for isolated volume and then a transition to the real atmosphere had been made. The model of the water-ammonia cloud for Jupiter was calculated as an example.