Cavers Mailing List     № 13582

Re: Требуем второй версии Трактата о ветрах

Автор: Alexander Klimchouk
Дата: 18 Jul 2012

С большим интересом следил за дискуссией по вопросам пещерной
метеорологии.

В прошлом микроклиматом пещер занимались геологи-карстологи, - на
весьма примитивном уровне, поскольку их способность рассматривать
физику многообразных процессов по понятным причинам ограничена.
Вовлечение в эту проблематику спелеологов-физиков существенно
углубляет уровень рассмотрения, что иллюстрируется и данной
дискуссией. С другой стороны, как заметил Даниил Усиков, "это физика
реальной природы", которая не всегда адекватно сводится к
относительно простым моделям...

Это-же (вовлечение физиков в проблематику) происходило и за
рубежом, где спелеологами - профессиональными физиками
опубликовано несколько серьезных работ по проблеме. Хочу дать
интересующимся ряд полезных ссылок (внизу). К сожалению, основные
фундаментальные монографии (Бадино-1995 и Лисмонд-2002)
выполнены на итальянском и французском, и не находятся в свободном
 доступе. На ряд других работ привожу, где возможно, линки прямого
доступа. Кого заинтересует монография Бадино-1995 - пишите в личку -
пришлю ПДФ.

На мой взгяд, важным трендом современных публикаций является
переход от рассмотрения микроклимата пещеры к рассмотрению
аэрологии карстового массива в целом, что особенно внятно
реализовано Лисмондом.

Вот эти ссылки:

Badino, Giovanni. FISICA DEL CLIMA SOTTERRANEO (UNDERGROUND CLIMATE
PHYSICS) // Memorie dell'Istituto Italiano di Speleologia, 7 serie II,
 1995. - p. 136.

Badino, G. Il clima sotterraneo (Underground Climate) (сокращенная
интернет-версия предыдущей монографии).
http://www.laventa.it/archivio/climasotterraneo.pdf

Badino G. Clouds in caves // Speleogenesis and Evolution of Karst
Aquifers, 2 (2) December 2004
http://speleogenesis.info/journal/publication.php?id=4499

Badino, Giovanni. Underground meteorology - “What’s the weather
underground?” // Acta carsologica, 2010, Vol 39, Issue 3, p. 427-448
http://speleogenesis.info/directory/karstbase/publication.php?id=9607

Luetscher, M., Jeannin P-Y. Temperature distribution in karst systems:
 the role of air and water fluxes // Speleogenesis and Evolution of
Karst Aquifers, 2 (2) December 2004
http://speleogenesis.info/journal/publication.php?id=4503

Lismonde B. 2002. Climatologie du Monde Souterrain, T 2, Aerologie des
systemes karstiques. Comite Departemental de Speleologie Isere. pp.
1-362.

Климчук А.Б., Касьян Ю.М. Распределение температуры в карстовых
системах: данные по глубоким пещерам массива Арабика // Геологический
журнал, 2006, 1. Стр. 108-115.
http://institute.speleoukraine.net/uisk_pages/download.php?id=772

С наилучшими пожеланиями,

--А.Климчук


Wednesday, July 18, 2012, 8:18:15 AM, you wrote:


du> Спасибо Татьяне,
du> я смог, наконец, прочитать «Трактат о Пещерных Ветрах». Правда по её ссылке я
du> не смог пробиться через Zip и
du> потом rar комрессор. Проявив настойчивость, я сумел-таки прочитать
du> Трактат войдя через http://d21.chat.ru/speleo.htm на сайт
du> Дегтярева , поменял encoding на Cyrillic (KOI-8U), и затем скачав файл “opeshernihvetrax.doc”.

du> Я бы назвал Трактат «кроками подхода к
du> проблеме». Как уже отметил A.
du> Deshere (кто это ?), в
du> Трактате огромное количество полезного материала, но немало всяческих ошибок, что
du> еще раз подтверждает печальную истину, что «теория мертва без
du> эксперимента». Даже после правок, диссертации на этом
du> материале не защитишь. Просто по причине отсутствия измерений, подтверждающих
du> теорию. Ветер в пещере – это физика
du> реальной природы, и непростая физика, раз до сих пор не разработана и не подкреплена
du> экспериментами. В предыдущих посланиях я уже давал ссылку на
du> работу http://carsologica.zrc-sazu.si/downloads/393/Pflitsch.pdf,
du> которая содержит и теорию и измерения.Там
du> есть ссылки на ранние работы. Но эти исследования в основном касаются
du> протяженных горизонтальных пещер. Они могут быть полезны для
du> анализа ветров (и использования их для поиска
du> возможных продолжений) пещер Западной Украины. Но они не
du> применимы для глубоких пещер, как на Кавказе.

du> Научный подход к
du> проблеме заключается в том, что прежде всего выделяются главные факторы
du> изучаемого явления, и для них строится теория. Нельзя сразу охватить и увязать все
du> множество факторов. Всякий когда-либо занимавшийся наукой поймет
du> это после чтения Трактата. Для вертикальных пещер я уже
du> давно определил первый научный вызов, назвав его «фундаментальной
du> задачей»: вывести уравнения и проверить на эксперименте
du> образование ветра в «банальной» вертикальной трубе, открытой снизу и сверху, и имеющей
du> одно и то же сечение по всей высоте. В
du> первом приближении даже не надо учитывать изменения атмосферного давления с
du> высотой, надо принять его постоянным , как в случае с домашним камином. Решая
du> эту «простейшую» задачу, Саша Дегтярев сразу увидит
du> несостоятельность своего утвержения, что давление резко меняется
du> на входе и выходе из трубы, чтобы выровняться с атмосферным давлением. В
du> пещерах, по мере продвижения от засасывающего воздух входа в глубину пещеры, быстро
du> меняется температура воздуха, а не давление. Путь к решению лежит через закон
du> сохранения энергии. Именно энергия, передаваемая от стенок пещеры воздуху в
du> трубе (вследствии разности температур), или наоборот -- от
du> воздуха к стенкам пещеры, создает и поддерживает ветер.
du> Например, для случая подъема воздуха
du> вверх по трубе, энергия расходуется на преодоление
du> сил гравитации (воздух имеет массу и надо потратить энергию чтобы поднять его
du> вверх), энергия частью (малой) уходит в кинетическую энергию движения воздуха,
du> и энергия тратится на преодоление гидравлического сопротивления.
du> Решив эту задачу, можно спать спокойно. Построенный Вами дачный камин
du> не будет дымить обратно в комнату или с ревом уносить все тепло из печки и
du> комнаты.

du> Почему я
du> настаиваю на экспериментах. Не потому,
du> что еще не написано уравнение для печной трубы. Его, например,
du> можно найти в учебниках по расчету высоких труб
du> на тепловых станциях. Я здесь пекусь о сугубо
du> пещерных проблемах, ответы на которые не найти в учебниках. Дело в том, что глубокие
du> Кавказские пещеры по всей глубине, от входов и до конечных сифонов, соединены с
du> поверхностью на всех высотах мириадом больших и малых проходов. Гидравлические
du> сопротивления этих проходов измерить просто невозможно. Их можно оценить лишь скопом,
du> проведя синхронное баронивелирование по глубине пещеры и по соответствующим
du> высотам на поверхности, по методике как я писал ранее, и как описывает Дегтярев
du> в Трактате, и затем сравнить полученные результаты с теорией.
du> Тем временем теория должна продвинуться вглубь
du> -- от завоеванного плацдарма банальной
du> вертикальной трубы в кущи меняющихся сечений и температур в реальных пещерах.

du> Интересно,
du> что данные измерений, проведенных В.Н.Дублянским и другими, когда
du> они выясняли долю конденсационной воды в балансе карстовых источников,
du> могут быть использованы для незавимого подтверждения результатов по оценке
du> гидравлических сопротивлений, полученных из синхронного баронивелирования. Но
du> это уже на докторскую диссертацию.
------------->> Спелеологическая почтовая рассылка <---------------
du> Сообщения для рассылки:
du> Общие вопросы: ,
du> Архив: http://cml.happy.kiev.ua
du> Подписка/отписка:
du> (команды "subscribe cml" и "unsubscribe cml" в теле письма)





CML archive browser created by Pavel Gulchouck