Введение. Известно, что в условиях свободного падения в облаках и осадках капли деформируются и принимают различные формы. экспериментальные работы, выполненные в аэродинамической трубе, показывают, что капли под влиянием электромагнитного поля еще больше деформируются. Такие работы позволяют более точно оценить размеры, форму и ориентацию капель, что находит применение при исследовании их рассеивающих свойств (поперечных сечений обратного рассеяния). Материалы и методы исследования. Для определения фактора формы капель, растущих в грозоградовых облаках, были использованы результаты численного моделирования, лабораторных исследований в аэродинамической трубе и натурных экспериментов с поляриметром. В случае сферических капель расчеты характеристик рассеяния были проведены по Ми. Для деформированных капель использовался метод разделения переменных, модифицированный для частиц формы произвольного сфероида. Результаты исследований и их обсуждение. Проведены расчеты поперечных сечений обратного рассеяния деформированных капель, растущих под влиянием горизонтального электрического поля. Рассмотрены капли с различными степенями деформации. Для сравнительного анализа представлены расчеты поперечного сечения обратного рассеяния сферических капель. Показано, что при увеличении степени деформации растущих в электрическом поле капель, значения поперечных сечений обратного рассеяния более существенно отклоняются от аналогичных значений для эквивалентных сфер. Выводы. Полученные результаты могут быть полезны при разработке методов радиолокационного исследования грозоградовых облаков.
Introduction. It is known that under conditions of free fall in clouds and precipitation the drops deform and take different forms. Experimental work carried out in the wind tunnel shows that the drops under the influence of the electromagnetic field deform even more. Such works allow to more accurately estimate the size, shape and orientation of the drops, which are used in the study of their scattering properties (backscattering cross sections). Materials and methods of research. To determine the shape factor of drops growing in thunderstorm clouds, the results of numerical modeling, laboratory studies in a wind tunnel and field experiments with a polarimeter were used. In the case of spherical drops, the scattering characteristics were calculated by Mie. For deformed drops, a variable separation method modified for particles of free spheroid shape was used. Research results and discussion. Calculations of the backscattering cross-section of deformed drops growing under the influence of a horizontal electric field are carried out. Drops with different degrees of deformation are considered. For comparative analysis, the calculations of the backscattering cross-section of spherical droplets are presented. It is shown that with an increase in the degree of deformation of drops growing in the electric field, the values of backscattering cross sections deviate more significantly from similar values for equivalent spheres. Summary. The obtained results can be useful in the development of methods of thunderstorm clouds' radar research.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.