Одна из традиционных и по-прежнему актуальных проблем физики
атмосферы — исследование образования дождевых туч и туманов в ат-
мосфере Земли. Дожди, первой стадией зарождения которых является
конденсация водяных паров в атмосфере, приносят на землю не толь-
ко необходимую влагу, но и, нередко, вредные (“кислотные”) осадки.
Однако в любом случае они очищают атмосферу от антропогенных и
прочих загрязнений, поэтому изучение стадии их зарождения предста-
вляет собой важную научную задачу. Механизму конденсации водяных
паров уделяется все большее и большее внимание в физике аэрозолей,
физике и химии атмосферы и в других смежных науках [1–4]. Образо-
вание капель и их рост, туманы, в частности так называемые цветные
туманы, представляют собой проблему при зондировании атмосферы
для определения содержания в ней вредных или даже боевых отра-
вляющих веществ [5–7]. Выяснение деталей процесса нуклеации в
газопаровых системах — важное направление для современной науки
и техники, о чем, в частности, свидетельствует обнаружение в послед-
ние годы детонационных волн конденсации [8].
Известно, что центрами конденсации обычно являются пылинки в
воздухе, частицы аэрозолей и ионы. Последние много “поработали” в
камерах Вильсона на ядерную физику [9]. Однако до настоящего вре-
мени не возникало вопроса о возможной роли в процессе конденсации
таких реакционно-способных частиц, как свободные радикалы и ато-
мы. Это тем более странно, что еще в классическом труде X. Грина
и В. Лейна [10] указывалось на возможность конденсации даже на
обычных, но полярных, обладающих значительным дипольным мо-
ментом, молекулах: “Пар может конденсироваться на стенках сосуда,
на частицах пыли или атмосферных ядрах конденсации, на ионах,
содержащихся в паре или нейтральном газе,
на полярных молекулах
,
например, серной кислоты, а при очень большом пересыщении — на
молекулах или молекулярных агрегатах самого пара. Для конденсации
на каждом типе этих ядер требуется различная степень пересыщения”.
Источником образования в атмосфере атомов и радикалов, обла-
дающих высокой реакционной способностью, могут быть атмосфер-
ные примеси — поллютанты, способные диссоциировать под действи-
ем ультрафиолетового (УФ) крыла солнечного излучения, особенно в
условиях обедненности озонового слоя [11, 12]. Если ионов относи-
тельно много только в ионосфере, то в тропосфере имеется всегда до-
статочное количество различных поллютантов с небольшими энерги-
ями диссоциации (открытым, конечно, остается вопрос об их полосах
поглощения). В связи с влиянием светового облучения на конденсацию
необходимо вспомнить и известное с 1975 г. явление фотоконденсации
паров йода [13].
54
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
