Студијски програм: Основне академске студије

Назив предмета: Микрофизика облака

Наставник: Доц. Владан Вучковић

Статус предмета: изборни

Број ЕСПБ: 7

Услов:

Циљ предмета: Да студентима пружи информације о микрофизичким процесима који доводе до стварања облака и падавина и да их уведе у нумеричко моделирање тих процеса.

Исход предмета: Усвајање знања о микрофизичким процесима нуклеације течне и ледене фазе у облацима, расту елемената облака, формирању падавина, мерењу елемената облака и моделирању микрофизичких процеса у облацима.  

Садржај предмета: Теоријска настава Формирање облака и падавина. Механизми који доводе до засићења ваздуха. Адијабатско хлађење. Мешање. Дијабатско хлађење. Формирање делића облака. Формирање падавина. Механизам прикупљања. Механизам ледених кристала. Класификација микрофизичких процеса. Нуклеација течне фазе. Хомогена кондензација. Кондензација на јонима. Кондензација на нерастворљивим нуклеусима. Кондензација на растворљивим нуклеусима. Нуклеација ледене фазе. Депозициона нуклеација. Нуклеација хомогеним мржњењем. Нуклеација имерзионим мржњењем. Нуклеација контактним мржњењем. Нуклеација кондензационим мржњењем. Секундарна продукција ледених кристала.  Карактеристике природних нуклеуса леда. Раст капи кондензацијом. Једначине које описују раст капи кондензацијом. Раст популације капљица. Фактори који модификују основне једначине флуксева.  Раст кристала леда дифузијом. Облик кристала леда. Једначине раста ледених кристала. Раст кристалне решетке леда. Начини раста кристала леда. Раст капи прикупљањем. Једначина прикупљања. Терминалне брзине капи. Коефицијент прикупљања. Решења једначине прикупљања. Акустично прикупљање. Распрскавање капи. Раст кристала леда прикупљањем. Раст ињастих кристала и крупе. Раст зрна града. Раст пахуља снега. Топљење честица леда. Формирање падавина прикупљањем. Формирање воденог облака.  Иницијализација процеса прикупљања. Стохастички модел прикупљања. Формирање падавина замрзавањем. Термодинамика замрзавања. Замрзавање дифузијом и акреацијом. Интеракција између прикупљања и замрзавања. Формирање падавина у стратиформним облацима.  Формирање падавина у орографским облацима. Мезо и микроразмерна организација облака и падавина. Принципи мерења елемената облака.  Моделирање микрофизичких процеса у облацима.  Врсте модела. Типови микрофизичких процеса и категорије елемената облака. Расподела елемената облака по величини.

Практична настава Рачунске вежбе: Термодинамика сувог и влажног ваздуха. Мешање и конвекција. Карактеристике облака и формирање облачних капљица.  Једначина брзине раста капи дифузијом. Терминалне брзине облачних и падавинских елемената. Раст капи прикупљањем и кинетичка једначина за коагулацију. Маршал-Палмерова расподела капи по величини. Једначине раста кристала леда.

Литература: 1. Ћурић М., 2001: Mикрофизика облака, РХМЗ, Београд, 306 стр.

2. Young, K.C., 1993: Microphysical processes in clouds. Oxford university press, 427 pp.

3.  Pruppacher, H.R., i J.D. Klett, 1997: Microphysics of Clouds and Precipitation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Holland, 957 pp.

Број часова  активне наставе

6

Теоријска настава:

3

Практична настава:

3

Методе извођења наставе: Предавања (Теоријска обрада тематских јединица, практични примери, домаћи задаци),  рачунске вежбе.

Оцена  знања (максимални број поена 100)

Предиспитне обавезе

поена

Завршни испит

поена

активност у току предавања

10

писмени

30

активност у току практичне наставе

30

усмени испит

30

 

 

Укупно

100