大気中の氷の構造と水付着速度:窒素の役割【JST・京大機械翻訳】

Llombart Pablo; Bergua Ramon M.; Noya Eva G.; MacDowell Luis G.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202211054257860 整理番号：22P0189029

大気中の氷の構造と水付着速度:窒素の役割【JST・京大機械翻訳】

Structure and water attachment rates of ice in the atmosphere: role of nitrogen

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発行年： 2020年09月08日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年09月08日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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本研究では,大気中での雪の結晶成長速度と結晶習慣における窒素の役割を解明するために,氷表面の計算機シミュレーションを行った。巻雲中の氷晶形成に典型的な温度の純水蒸気では,基底と一次角柱ファセットがサブナノメートル範囲の厚さで前融解氷の層を示すことを見出した。1barの分圧では,対流圏の予想値よりも,少量の窒素だけが吸着されることを見出した。吸着は予め溶融した表面で起こり,ほとんど窒素は前融解膜内に溶解しなかった。前融解膜厚は何れも変化しなかった。氷/蒸気表面張力の結果として生じる変化をmN/mの100に定量化し,元の氷表面の構造が有意な方法で変化しないことを見出した。衝突水分子の軌跡解析を行い,直接弾道衝突からの付着速度が窒素圧力に関係なく1に近いことを見出した。しかし,窒素は,平均自由行程よりも小さな距離で軌跡の一部を偏向するのに十分な密度である。結果は,純水蒸気と制御された窒素雰囲気で測定した成長速度の報告された差が窒素吸着による氷表面の著しい破壊とは関係しないことを示した。反対に,著者らは,窒素がバルク窒素ガスと水分子間の衝突により結晶成長速度を遅くするという軌跡解析から明確に示した。これは,結晶成長速度に対する不活性ガスの役割の長年の論争を明らかにし,それらの影響が気相を横切る水蒸気の拡散制限流のみに関係することを示した。【JST・京大機械翻訳】

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, 【Automatic Indexing@JST】

固-液界面 , その他の無機化合物の結晶成長 , 固-気界面一般

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