Р. Скорер - Аэрогидродинамика окружающей среды (1115254), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Пока же лучшим гидом является знание механики фронтов морских бризов. Заключение ЖИВИТЕ С ПРИРОДОЙ В МИРЕ Мнновалн те времена, когда человек считал, что ему, как царю природы, предопределено господствовать над Землей. В результате научно-технической революции, кажется, пришла пора долгожданного триумфа, н вот тут-то становится ясно, что человеку необходимо возделывать и беречь сво1о планету, как сал, хотя бы для собственного спасения, если не говорить о большем. Но сад, как и город или квартира, могут нормально существовать только потому, что существует вмещающая их «среда обитания», из которой черпаются ресурсы и куда выбрасываются отходы.
Для нашего же мира в целом «срсдой обитания» является оп сам. Пока мы рассматриваем возможности человечества умозрительно, нам кажется, что промышленное развитие не сдержать ничем. Однако в последнее время успехи часто не воспо:шают потерь, так как природа либо деградирует из-за нашей разрушительной деятельности, либо как-то приспосабливается, эволюционируя «соцнально» так же быстро, как и человек, а биологически много быстрее. Между тем механизация, искусствснныс политические границы н перенаселенность навсегда разрушили некоторыс ветви эволюции.
Возможно, кочевники и некоторые малые народности, которые мы называем примитивными, обладали здравым смыслом, нам неизвестным, и, вероятно, ряд видов, вымерших в результате господства человека, играл неоценимую роль в биосфере Земли. Мы сможем легче осознать свою роль в мире, вспомнив, что в нем все взаимосвязано. Например, попытки очистить ядохимикатами сельскохозяйственные угодья от вредителей могут прввести к нежелательным или даже катастрофическим последс1 виям только из-за того, что значительная часть используемых ядохимикатов может попасть нс по назначению. В полупустынных районах существует много биологических видов, для которых численность особей возрастает со скоростью взрыва после редких ливней, и ирригация может стать прямой причиной такого роста. Численность особей таких видов обычно ограничивается дефицитом пиши в пустыне, так что уничтожение человеком того или иного вида лишает пищи другой вид, который вследствие этого должен вымереть.
зАключение Мы попыталнсь весьма упрощенно описать то, как подобные процессы регулируются в естественных условиях, Когда желюди вмешиваются в основной механизм регуляции, появляются эффекты меньшего масштаба, которые начинают играть главенствующую роль; это ошибочно называют побочными эффектами. Для того чтобы избежать опрометчивых решений, надо больше осторожности и терпения.
Даже употребление некоторых слов может привести нас к ошибочным заключениям. Например, когда мы говорим и сельскохозяйственных вредителях, то воображаем,,что вред, который наносится вредителям, обязательно имеет положительный эффект. Однако часто пестициды оказываются смертельными не для вредителей, которые приспосабливаются к ним, а для их врагов, которые до использования пестицидов контролировали численность вредителей и с которыми нам следовало бы жить в мире.
Эпоха, из которой мы в настоящее время выходим, была эпохой чрезвычайно быстрого роста знаний и пренебрежения теми факторами, которым мы в настоящее время снова начали придавать большое значение. Нам нужен синтез знаний, а вместо этого мы имеем избыток информации, с которым не знаем, что делать. Синтез в данном случае означает выделение и усвоение наиболее существенного и важного из потока научной информации, которая быстро устаревает. Данная книга представляет попытку внести вклад в прояснение и упорядочение быстро растущих знаний о пашей атмосфере. ВОПРОСЫ И !ВОЗМОЖНО СПОРНЫЕ) ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ 1. Если открыть под водой сосуд, наполненный воздухом, то образуется воздушный пузырь со сферической верхушкой.
Чем будет отличаться от него по форме объем воды, вылитой в воз- духеР Что можно сказать в этом отношении о ртути, вылитой в воду? 2. Может ли планер, имеюпгий среднюю собственную скорость снижения 1 м!с, сохранять высоту, паря в потоке при реальных градиентах ветра? 3. По теореме Бернулли скорость ветра больше там, где давление меньше. Поэтому скорость ветра возрастает с высотой. 4. В соответствии с теоремой Бернулли прн возрастании скорости негра с высотой у верхушки трубы возникает подсос. 5. Для баллона, наполненного водородом, вероятность столкнуться со зданием под действием ветра меньше, чем у мыльного пузыря. 6.
В точке пересечения двух взаимно перпендикулярных линий тока сумма их скоростей поворота в плоскости, определяемой этими линиями, будет такой же, как и для любой другой пары взаимно перпендикулярных линий тока в этой плоскости. 7. Почему у подножия высоких зданий очень ветрено, и могут ли архитекторы с этим что-либо поделать? 8. Как можно, отклонившись от положения равновесия назад, пе упасть па спину, если при этом не двигать ногами, а вращать только руками? 9. Что кошка будет делать, чтобы приземлиться на лапы из любого положения в отсутствие сопротивления воздуха? Встаньте на вращающуюся площадку и попытайтесь повернуться вокруг себя. 10. Если на небольшом отрезке течения вокруг двух параллельных линейных вихрей внезапно возрастет вязкость, так что этн вихри взаимно гасятся, что будет происходить на «свободных концах» этих вихрей по обеим сторонам рассматриваемого участка? Что можно сказать относительно «петель» в копленсационных следах? 11.
Если наносы образуются там, где река течет медленнес всего, то почему они не образуются на внешних участ- 518 ВОПРОСЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ках излучин, где давление больше, а, следовательно, скорость меньше? 12. Можно ли образование снежных и песчаных заносов, скопление опавших листьев и другие подобные процессы объяснить на основании того, что процесс оседания происходит там, где скорость течения минимальна; может ли при высокой скорости течения происходить самоочишение жидкости от примесей? 13. Первоначально таз с водой находился в покое. Затем его привели во вращение. Можно видеть, что жидкость на поверхности смещается по направлению к оси вращения, а сама поверхность принимает форму воронки. В чем здесь дело? Когда вся жидкость вовлечена во вращение, таз прекращают вращать.
Воронка, образованная поверхностью воды, заполняется, но видно, что жидкость движется от центра! 14. Таз с водой вращается. В отсутствие сопротивления воздуха шарик для пинг-понга, плавающий иа поверхности воды, будет перемешаться к середине сосуда; но если его утяжелить так, чтобы он полностью погрузился в воду, он будет двигаться от центра. В последнем случае можно ли сделать так, чтобы шарик пе смешался наружу, а, может быть, даже двигался к центру? 15. Полезно ли для дерева захватывать дождевые капли листьями? Какого вида листья лучше всего захватывают дождевые капли? 16. Почему в точке торможения у передней кромки препятствия частицы усиленно кристаллизуются, а испарение воды наименее активно? Какого вида оледеиение иллюстрирует это явление? 17.
Когда флаг полощется по ветру, то натяжение веревки, па которой он привязан, увеличивается. Каким образом живые существа могут перемешаться вперед при распространепии волны назад? Легче ли камбале плавать вблизи дна? 18. Можно ли опустить тяжелые ширики (например, от подшипников) в патоку так, чтобы они столкнулись? Можно ли сделать так, чтобы они столкнулись с поднимающимися пузырьками воздуха или чтобы сами пузырьки столкнулись между собой? 19. Почему кажется, что за автомобилем образуются два концевых вихря (это можно наблюдать по выхлопным газам), как у самолета? Значит ли это, что у автомобиля существует подъемная сила, а если существует, то желательно ли это? 20.
Жесткий круглый диск с отверстием посередине прислонили вблизи плоской стены. Через отверстие по направлению к стене продувается воздух. Какого рода силы действуют при этом на стену? Какова сила, создаваемая струей воздуха, ВОПРОСЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ направленной от насадка (без диска) к стене? Проведите опыт в домашних условиях. Лист бумаги поднимается со стола, если на него дуть сверху. 21.
Почему из одних отверстий выходят турбулентные клубы, а из других — кольцевые вихри с ламинарными течениями? 22. Две банки из-под варенья, плотно закрытые крышками, находятся на гладком столе; одна из них заполнена водой до отказа, в другой оставлен небольшой объем воздуха. Эти банки в течение примерно ! с быстро вращают по кругу таким образом, чтобы их основания скользили по столу. В одном из сосудов вода начинает вращаться, в другом — нет.