БСЭ. Цирконосиликаты - Циркуляция скорости
Начало Вверх

ЦИРКОНОСИЛИКАТЫ, группа редких минералов, в основе структур к-рых лежат комплексные коемниево-циоконие-
2841-10.jpg

Известно ок. 30 минералов. Для Ц. характерны каркасные и кольцевые кристаллич. структуры. Тв. по минералогич. шкале 4-5, плотность 2600-3200 кг/л3. Ц. кристаллизуются из высокощелочных расплавов и растворов; характерны для нефелиновых сиенитов, сиенит-пегматитов и зон щелочного метасоматоза в ассоциации с нефелином, натролитом, микроклином, альбитом, эгирином и др. минералами.

ЦИРКУЛЬ (от лат. circulus - круг, окружность), инструмент для вычерчивания окружностей и их дуг, измерения длины отрезков и перенесения размеров, а также для изменения (кратного увеличения или уменьшения) масштаба снимаемых размеров. Различают следующие осн. типы Ц.: разметочный, или делительный, - для снятия и перенесения линейных размеров; чертёжный, или круговой, - для вычерчивания окружностей диаметром до 300 мм; чертёжный кронциркуль - для вычерчивания окружностей диаметром от 2 до 80 мм; чертёжный штангенциркуль (см. Штангенинструмент) - для вычерчивания окружностей диаметром св. 300 мм; пропорциональный, позволяющий изменять масштаб снимаемых размеров (см. рис.). Судя по сохранившимся начерченным кругам, Ц. применялся ещё вавилонянами и ассирийцами. Железный Ц. найден в галльском кургане 1 в. н. э. на терр. Франции. Много др.-рим. бронзовых Ц. известно по находкам в Помпеях (1 в. н. э.). Среди них представлены уже все совр. типы Ц.: наряду с простыми Ц. имеются Ц. с загнутыми концами для измерения внутр. диаметра предметов, Ц. округлых очертаний (кронциркули) для измерения макс, диаметра, пропорциональные Ц. для кратного увеличения и уменьшения размеров. В Др. Руси был распространён циркульный орнамент из мелких правильных кружков на костяных предметах. Стальной циркульный резец для нанесения такого орнамента найден при раскопках в Новгороде.

Циркули: а - разметочный; б - кронциркуль микрометрический; в - пропорциональный; г - чертёжный; д - кронциркуль падающий ("балеринка"); е - штангенциркуль.

ЦИРКУЛЬ (лат. Circinus), созвездие Юж. полушария неба, наиболее яркая звезда 3,2 визуальной звёздной величины. На терр. СССР не видно. См. Звёздное небо.

ЦИРКУЛЬНАЯ ПИЛА, малоупотребительное название круглой (дисковой) пилы.

ЦИРКУЛЯР (нем. Zirkular, от лат. circularis - круговой), распоряжение гос. или обществ, органа либо разъяснение о порядке применения к.-л. акта, рассылаемое подведомственным учреждениям и орг-циям. Как правило, касается одного или неск. вопросов ведомственного характера. В СССР до 1936 Ц. - официальный акт, издававшийся руководителем наркомата.

ЦИРКУЛЯРНАЯ ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕГРАММ, метод одновременной передачи телеграмм с идентичным текстом от одного отправителя к неск. получателям (в неск. телеграфных адресов), применяется на крупных (напр., областных) узлах связи. Ц. п. т. осуществляют при помощи телеграфных аппаратов и спец. коммутирующих устройств (т. н. схемных коммутаторов), к к-рым подведены линии от телегр. аппаратов небольших (напр., районных) узлов связи.

ЦИРКУЛЯРНАЯ СВЯЗЬ, многоадресная связь, электросвязь, при к-рой сообщение, передаваемое из одного пункта, поступает одновременно на неск. других пунктов. Посредством Ц. с., осуществляемой по коммутируемым телеграфным и телефонным сетям, организуют циркулярную передачу телеграмм, многоадресную передачу данных, совещания по телефону (т. н. конференц-связь; см. Избирательная телефонная связь). Часто Ц. с. используют во внутрипроизводственной диспетчерской связи, при абонентском телеграфировании.

ЦИРКУЛЯРНЫЙ ПСИХОЗ, то же, что маниакально-депрессивный психоз.

ЦИРКУЛЯТОР, многоплечее (многополюсное) устройство для направленной передачи энергии ВЧ электромагнитных колебаний: энергия, подведённая к одному из плеч, передаётся в другое (строго определённое) плечо в соответствии с порядком их чередования. Различают электронные и ферритовые Ц. В электронных Ц. используется способность нек-рых активных фазовращателей создавать необратимый фазовый сдвиг в я рад (см. также Фазоинвертор). Такие Ц. выполняют на основе дискретных элементов - транзисторов, диодов, резисторов. Известны электронные 3-плечие Ц. (У-Ц.) с сосредоточенными параметрами, применяемые в диапазоне частот от единиц до неск. десятков Мгц. Действие ферритовых Ц. основано на способности ферритов, намагниченных во внешнем постоянном магнитном поле, создавать при взаимодействии с электромагнитным полем (волной) невзаимный фазовый сдвиг, невзаимный поворот плоскости поляризации (см. Фарадея эффект) либо такую комбинацию волн, к-рая обеспечивает их распространение только в одном из плеч. Различают след, ферритовые Ц.: фазовый У-Ц. с сосредоточенными параметрами, применяемый в диапазоне частот от сотен до тысяч Мгц, невзаимный фазовый сдвиг в к-ром осуществляется при помощи намагниченного ферритового образца и системы индуктивно связанных витков; Ц. на основе разветвлённых прямоугольных или круглых радиоволноводов либо полосковых линий (в т. ч. микрополосковых линий) - У-, Т- и Х-Ц. с распределёнными параметрами, используемые в диапазоне частот от тысяч до десятков тысяч Мгц, напр, поляризационный Х-Ц. (см. рис.), фазовый Ц., состоящий из двух волноводных мостов и двух невзаимных ферритовых фазовращателей.

Наиболее перспективны ферритовые Ц. Их применяют, напр., в качестве коммутаторов, т. к. при изменении направления постоянного магнитного поля порядок следования плеч изменяется на обратный. Ферритовые Х- и У-Ц. используют в антенно-фидерных трактах для переключения антенны или модуля сложной фазированной антенной решётки из режима передачи в режим приёма. Ферритовый У-Ц., в к-ром одно из плеч содержит поглощающую нагрузку, представляет собой разновидность вентиля электрического. Образуя из неск. У-Ц. последовательные (каскадные) соединения, можно получать Ц. с любым заданным числом плеч; такие системы в сочетании с полосно-пропускающими электрическими фильтрами позволяют реализовать устройства для сложения или разделения сигналов с различными несущими частотами с использованием при этом минимального числа фильтров.

Поляризационный цнркулятор на основе отрезка волновода с круглым сечением: 1, 2, 3, 4 - плечи циркулятора в виде отрезков стандартных волноводов с прямоугольным сечением, расположенных под углом 45° последовательно по отношению друг к другу; пунктиром изображён ферритовый образец, обеспечивающий поворот плоскости поляризации волны на угол 45° в направлении, указанном стрелкой, в результате энергия, если её подвести к плечу 4, поступает только в плечо 1, к плечу 3 - только в плечо 4 и т. д. 

Лит.: Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, М., 1970; Вольман В. И., Пименов Ю. В., Техническая электродинамика, М., 1971; Knerr R.H., Аnnotated bibliography of microwave circulators and isolators. 1968-1975, "IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques", 1975, v. 23, Mb 10, oct.

P. И. Перец.

ЦИРКУЛЯЦИЯ векторного поля а (г) вдоль замкнутой кривой L, интеграл вида:
2841-11.jpg

Работа, совершаемая силами силового поля а(г) при перемещении пробного тела (единичной массы, заряда и т. д.) вдоль кривой L, равна Ц. поля вдоль L.

ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ общая, система крупномасштабных возд. течений над земным шаром. В тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны, возд. течения, связанные с циклонами я антициклонами, в стратосфере - преим. зональные (западные и восточные) переносы воздуха с наложенными на них т. н. длинными волнами. Создавая перенос воздуха, а с ним тепла и влаги из одних широт и регионов в другие, Ц. а. является важнейшим климатообразующим процессом. Характер погоды и его изменения в любом месте Земли определяются не только местными условиями теплооборота и влагооборота между земной поверхностью и атмосферой, но и Ц. а.

Существование Ц. а. обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления (наличием барического градиента), вызванным прежде всего неодинаковым притоком солнечной радиация в различных широтах Земли и различными физич. свойствами земной поверхности, особенно в связи с её разделением на сушу и море. Неравномерное распределение тепла на земной поверхности и обмен теплом между ней и атмосферой приводят в результате к постоянному существованию Ц. а., энергия к-рой расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечной радиации.

СРЕДНИЕ ВЫСОТЫ ИЗОБАРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ - 300 м над УРОВНЕМ МОРЯ

МНОГОЛЕТНЕЕ СРЕДНЕЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ и ПРЕОБЛАДАЮЩЕГО ВЕТРА у ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Вследствие Кориолиса силы движение воздуха при общей Ц. а. является ква-зигеострофическим, т. е. за исключением приэкваториальных широт и пограничного слоя оно достаточно близко к геострофическому ветру, направленному по изобарам, перпендикулярно барическому градиенту. А т. к. атм. давление распределяется над земным шаром в общем зонально (изобары близки к широтным кругам), то и перенос воздуха имеет в общем зональный характер. В нижних 1-1,5 км ветер находится ещё под влиянием сил трения и существенно отличается от геострофического по скорости и направлению. Кроме того, распределение атм. давления над земной поверхностью, а с ним и течения Ц. а. зональны лишь в общих чертах. В действительности Ц. а. находится в непрерывном изменении как в связи с сезонными изменениями в распределении источников и стоков тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и в связи с циклонической деятельностью (образованием и перемещением в атмосфере циклонов и антициклонов). Циклонич. деятельность придаёт Ц. а. сложный и быстро меняющийся макротурбулентный характер. С высотой зональность Ц. а. возрастает, в верхней тропосфере и стратосфере вместо вихревых возмущений преобладают волновые возмущения зонального переноса. Именно связанные с циклонич. деятельностью меридиональные составляющие ветра осуществляют обмен воздуха между низкими и высокими широтами Земли. В низких широтах Земля получает больше тепла от Солнца, чем теряет его путём собственного излучения, в высоких широтах - наоборот. Междуширотный обмен воздухом приводит к переносу тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, чем сохраняется тепловое равновесие на всех широтах Земли. Поскольку темп-pa воздуха в тропосфере в среднем убывает от низких широт к высоким, атм. давление в среднем также убывает в каждом полушарии от низких широт к высоким. Поэтому начиная примерно с высоты 5 км, где влияние материков, океанов и циклонич. деятельности на структуру полей давления и движения воздуха становится малым, устанавливается зап. перенос воздуха (рис., а и карты 1,2) почти над всем земным шаром (за исключением приэкваториальной зоны). Зимой в данном полушарии зап. перенос захватывает не только верхнюю тропосферу, но и всю стратосферу и мезосферу. Однако летом стратосфера над полюсом сильно нагревается и становится значительно теплее, чем над экватором, поэтому меридиональный градиент давления начиная примерно с 20 км меняет своё направление и зональный перенос воздуха соответственно меняется с западного на восточный (рис., 6). У земной поверхности и в ниж. тропосфере зональное распределение давления сложнее, поскольку оно в большей степени определяется циклонич. деятельностью. В процессе последней циклоны, перемещаясь в общем к В., в то же время отклоняются в более высокие широты, а антициклоны - в более низкие. Поэтому в ниж. тропосфере (и у земной поверхности) образуются две субтропич. зоны повыш. давления по обе стороны от экватора (рис., в), вдоль к-рого давление понижено (экваториальная депресси я); в субполярных широтах образуются две зоны пониж. давления (субполярные депрессии); в самых высоких широтах давление повышено. Этому распределению давления соответствуют зап. перенос в ср. широтах каждого из полушарий и вост. перенос в тропических и высоких широтах.

Указанные зоны давления и ветра в ниж. тропосфере даже на многолетних средних картах представляются расчленёнными на отд. области низкого и высокого давления (см. карты 3 и 4) со свойственными им циклонич. и антициклонич. циркуляциями, напр., исландская депрессия, азорский антициклон и другие. Распределение суши и моря вносит усложнение в распределение центров действия, создавая, кроме указанных перманентных центров, ещё и сезонные центры действия атмосферы (такие, как зимний азиатский антициклон, летняя азиатская депрессия). В Юж. полушарии, преим. океаническом, зональность Ц. а. выражена лучше, чем в Северном.

Зональный перенос в тропосфере особенно хорошо выражен в тропиках. Здесь вост. течения у земной поверхности и в ниж. тропосфере - пассаты - обладают большим постоянством, особенно над океанами. В верх, тропосфере они сменяются зап. переносом, носящим в тропиках назв. антипассатов. Меридиональные составляющие в пассатах направлены чаще всего к экватору, а в антипассатах - к ср. широтам. Поэтому систему пассат-антипассат можно приближённо рассматривать как замкнутую циркуляцию с подъёмом воздуха в экваториальной депрессии {внутритропической зоне конвергенции) и опусканием в субтропической зоне повыш. давления (ячейка Г а д л е я). Эта циркуляционная ячейка всё же связана циклонич. деятельностью с циркуляцией во внетропич. широтах, откуда она пополняется холодным воздухом и куда передаёт свой тёплый воздух.

Схема зональных переносов при общей циркуляции атмосферы (на различной высоте над земной поверхностью).

В нек-рых регионах Земли, в особенности в бассейне Индийского ок., вост. перенос летом заменяется западным в связи с отходом внутритропич. зоны конвергенции от экватора в более нагретое летнее полушарие. Противоположные по направлению переносы воздуха зимой и летом в низких широтах наз. тропическими муссонами.

Слабые волновые возмущения в пассатах и в зоне конвергенции мало меняют характер циркуляции. Но иногда (в среднем ок. 80 раз в год) в нек-рых р-нах внутритропич. зоны конвергенции развиваются сильнейшие вихри - циклоны тропические (тропич. ураганы), резко, даже катастрофически, меняющие установившийся режим циркуляции и погоду на своём пути в тропиках, а иногда и за их пределами.

Во внетропич. широтах развитие и прохождение циклонов (менее интенсивных, чем тропические) и антициклонов -явление повседневное; циклонич. деятельность в этих широтах является формой Ц. а., по крайне мере в тропосфере, отчасти и в стратосфере.

Она обусловлена постоянным образованием главных фронтов атмосферных (тропосферных); с ними же связаны струйные течения в верх, тропосфере и ниж. стратосфере. Серийное возникновение циклонов и антициклонов на гл. фронтах приводит к появлению в верх, тропосфере и над ней особенно крупномасштабных длинных волн, или волн Р о с б и. Число таких волн чаще всего ок. четырёх над полушарием.

Связанные с циклонич. деятельностью меридиональные составляющие Ц. а. во внетропич. широтах быстро и часто меняются. Однако бывают такие ситуации, когда в течение неск. суток или даже недель обширные и высокие циклоны и антициклоны мало меняют своё положение. В связи с этим возникают длительные меридиональные переносы воздуха в противоположных направлениях, иногда во всей толще тропосферы, над большими площадями и даже над всем полушарием. Поэтому во внетропич. широтах можно различать 2 типа циркуляции над полушарием или большим его сектором: зональный, с преобладанием зонального, чаще всего зап. переноса, и меридиональный, со смежными переносами воздуха в направлении к низким и высоким широтам. При меридиональном типе циркуляции междуширотный перенос тепла значительно больше, чем при зональном.

В нек-рых регионах внетропич. широт вследствие неодинакового нагревания суши и моря над сушей в тёплый сезон преобладает пониж. давление, а над смежными водами - повышенное, в холодный сезон - наоборот. В промежуточных областях, по окраинам материка и океана, соответственно создаётся режим внетропич. муссонов - достаточно устойчивый сезонный перенос воздуха в одном направлении, к-рый сменяется в другом сезоне таким же переносом в противоположном направлении. Такой режим ветра на В. Азии, включая Советский Д. Восток.

В нек-рых ограниченных областях при ослаблении течений общей Ц. а. возникают местные мезомасштабные циркуляции с суточной периодичностью, связанные с местными различиями в нагревании атмосферы, обусловленными орографией и соседством суши и воды. Таковы бризы на берегах водоёмов, горно-долинные ветры. В больших городах наблюдаются даже гор. бризы, связанные с застройкой города и произ-вом тепла в нём.

Для выяснения наиболее общих и устойчивых особенностей Ц. а. применяется осреднение многолетних наблюдений над атм. давлением и ветром на различных уровнях атмосферы. При таком осреднении колебания Ц. а., связанные с циклонич. деятельностью, в большей мере взаимно погашаются. Наряду с этим изучаются также ежедневные изменения режима Ц. а. по синоптическим картам - приземным и высотным и по .снимкам облаков со спутников. Это позволяет выделять типы Ц. а., их повторяемость, преобразования и смены.

Теоретич. изучение Ц. а. сводится к выявлению и объяснению её особенностей и обусловленности путём численного эксперимента, т. е. численного интегрирования по времени соответствующих систем уравнений гидродинамики и термодинамики атмосферы (и океана). Как эмпирич. изучение общей Ц. а., так и её математич. моделирование имеют важное значение для решения задач долгосрочного прогноза погоды.

Лит.: Л о р е н ц Э. Н.. Природа и теория общей циркуляции атмосферы, пер. с англ., Л., 1970; Погосян X. П., Общая циркуляция атмосферы, Л., 1972; Пальмен Э., Ньютон Ч., Циркуляционные системы атмосферы, пер. с англ., Л., 1973.

С. П. Хромов.

ЦИРКУЛЯЦИЯ СКОРОСТИ, кинематическая характеристика течения жидкости или газа, к-рая служит мерой завихренности течения. Если скорости всех жидких частиц, расположенных на нек-рой замкнутой кривой длиной /, направлены по касательной к этой кривой и имеют одну и ту же численную величину v, то Ц. с. определяется равенством Г = vl. Такой случай имеет место для прямолинейного вихря, т. е. плоскопараллельного течения жидкости, при к-ром все её частицы движутся по концентрическим окружностям с центрами на оси вихря (жидкость как бы "вращается" вокруг этой оси). В общем случае
2841-12.jpg

где криволинейный интеграл берётся по замкнутой кривой L, vt - проекция скорости на касательную к этой кривой, ds - элемент длины кривой, vX, vY, vZ, - проекции скорости на координатные оси, х, у, z - координаты точек кривой.

Если Ц. с. по любому замкнутому контуру, проведённому внутри жидкости, равна нулю, то течение жидкости будет безвихревым или потенциальным течением и потенциал скоростей будет однозначной функцией координат. Если же Ц. с. по нек-рым контурам будет отлична от нуля, то течение жидкости будет либо вихревым в соответственных областях, либо безвихревым, но с неоднозначным потенциалом скоростей (область течения неодносвязна, т. е. в ней имеются замкнутые твёрдые границы, напр., быки моста в реке). В последнем случае Ц. с. по всем контурам, охватывающим одни и те же границы, имеет одно и то же значение. Ц. с. широко используется как характеристика течений идеальной (без учёта вязкости) жидкости (см., напр., в Жуковского теореме). Для вязкой жидкости Ц. с. всегда отлична от нуля и со временем изменяется вследствие диффузии вихрей.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2018