>Вы дали первоначальную оценку диапазона масс частичек. Верхней границе этого диапазона соответсвуют частицы диаметром далеко не 100 нм, а существенно больше, как минимум на порядок, (если я не запутался).
Я буду отвечать по частям - дома много претендентов на компьютер.
Фактические данные. По данным полевых измерений атмосферного аэрозоля в районе оз. Иссык-Куль в 1984 и 1986 г.г. спектр аэрозолей при длительном отсутствии дождей расширялся в торону увеличения радиуса аэрозольных частичек до 0.4 мкм, иногда становясь двугорбым(максимумы) при r=0.2 и 0.4 мкм. После дождя крупные частички, являющиеся устойчивыми центрами конденсации влаги вымывались и спектр представлял собой острый максимум при 0.2 мкм. Уже к 0.4 мкм снижение функции распределения составляло что-то масштаба 100 раз(судя по графикам). В целом функция распределения аппроксимировалась зависимостью типа
F(r)~ (1/r)exp{- A ln^2{r/a)}
Дудникова Н.И.,Каракай Г.А,Огурцов В.Я,Спекторов Л.А.
О возможности восстановления размера атмосферного аэрозоля по результатам измерений спектральной прозрачности атмосферы//Тез.докл. IV Всесоюз. совещ. по распространению лазерного излучения в дисперсной среде, Ин-т экспер. метеорологии - Алатйский гос. университет, Обнинск-Барнаул. 1988, т.2. с. 8-10.
Собственно атмосферный аэрозоль состоит главным образом из смачиваемого(растворимого или нерастворимого) ядра, в значительной части, углеродного, и слоя водного конденсата(Букатый В.И. и др. Там же. стр. 248-250).
При относительной влажности 95% внешний радиус водной оболочки превышает радиус ядра не более, чем в два раза, что на основании анализа работ многих авторов установлено в
А.П.Пришивалко, В.А.Бабенко,В.Н.Кузьмин. Рассеяние и поглощение света неоднородными и анизотропными сферическими частицами.- Минск."Наука и техника", 1984,-263 с.
Вот Вам базовые цифры по характерным размерам и распределению аэрозолей в атмосфере.
В качестве центра конденсации аэрозоля могут выступать наночастицы углерода или той же серной кислоты. Конденсация наночастиц проходит по своим законам, которые сейчас интенсивно изучаются, но не ошибусь, если скажу, что в основном они еще вполне туманны. Т.е. ядра радиусом около 70-80 нм образуется довольно легко. И на них достаточно быстро нарастает оболочка толщиной около 150 нм. Здесь граница устойчивости аэрозоля. При получающемся диаметре 0.4 мкм(=400 нм) в условиях ненасыщенного водного пара дальнейший рост компенсируется испарением. А высыханию этих частичек препятствует химия взаимодействия с ядром. При длительном отсутствии дождей зародыши могут коагулировать, и их размер начинает увеличиваться за счет наличия внутри нескольких ядер конденсации. При серьезном увеличении влажности - такие крупные аэрозолины быстро вырастают и вымываются из атмосферы.
Что я могу ожидать в условиях высотного процесса? Самопроизвольное рождение наночастичек углерода и серной кислоты радиусом менее 100 нм. И - некоторую конденсацию на них водяного пара из газов от работы РДТТ. - максимум до диаметра 0.4 мкм. Но времени даже на это очень мало.
Прикиньте, сколько молекул воды может столкнуться с частичкой такого размера за 0.1 секунды в условиях, когда плотность частиц 10^21 на м3. Скорость теплового движения молекул масштаба 450 м/с. Коэф. аккомодации(закрепления на поверхности) молекул - типа 0.002-0.003.
>Чем крупнее частицы, тем дальше они летят. Для видимости облака частиц совсем не обязательно рассматривать области, где находится максимальное количество частиц, я предполагаю, что там, где их плотность становится на много порядков меньше исходной мы все равно будем видеть облако.
А вот если частичка возникла в РДТТ, то она просто очень недалеко пролетит. При диаметре 1 мкм она на первом же метре пути столкнется с 10^9 молекул, которым она будет отдавать энергию своего напрвленного движения. Масса этих частичек только с 1 метра - на порядок больше массы самой частички.
При 10 мкм - масса молекул, с которыми частичка столкнется на 1 метре пути, выравнивается с массой частички. И только миллиметровые частички имеют шанс пролететь 100-200 метров.
