Вчені розкрили секрет руху сніжинок: розшифрована інформація допоможе синоптикам

Четвер, 04 січня 2024, 04:18

У ході дослідження, яке може покращити прогнозування погоди, вчені з Юти виявили, що рух сніжинок напрочуд передбачуваний. Це має важливе значення для прогнозування погоди та клімату, навіть у тропіках.

Дослідження опубліковано у журналі Physics of Fluids.

Читайте також: В Японії працює найстаріший готель світу, яким керує 52 покоління однієї сім'ї: відео

Вчений-атмосферолог з Університету Юти Тім Гарретт присвятив свою наукову кар'єру опису сніжинок – частинок льоду, які утворюються у хмарах та кардинально змінюються під час падіння на Землю. Він розкриває таємницю того, як сніжинки рухаються за турбулентності повітря, що супроводжує снігопади, за допомогою нових приладів. Проаналізувавши понад півмільйона сніжинок, його команда здивувалася. Виявилося, що передбачити рух сніжинок не так вже й складно, як здається, а напрочуд просто.

"Те, як падають сніжинки, викликає великий інтерес вже багато десятиліть, тому що це критично важливий параметр для прогнозування погоди та зміни клімату. Це пов'язано зі швидкістю колообігу води. Від того, як швидко волога падає з неба, залежить тривалість штормів", - зазначив Гарретт.

Листи, надіслані з небес

Відомий японський фізик Укічіро Накая назвав снігові кристали "листами, надісланими з небес". Вважається, що кожна сніжинка абсолютно унікальна, але те, як ці морозні частинки падають у повітрі – прискорюються, дрейфують і кружляють, – підпорядковується певним закономірностям. Рух сніжинок має важливе значення для прогнозування погоди та зміни клімату, навіть у тропіках.

Попри складну форму сніжинок та нерівномірний рух повітря, з яким вони стикаються, дослідники виявили, що можуть передбачити прискорення сніжинок на основі параметра, відомого як число Стокса (St), який відображає, наскільки частки швидко реагують на зміни в русі навколишнього повітря.

Коли команда проаналізувала прискорення окремих сніжинок, виявилося, що середнє значення майже лінійно збільшується зі зростанням числа Стоксів. Понад те, розподіл цих прискорень можна було описати однієї експоненційної кривою, яка залежить від числа Стокса. Дослідники виявили, що ця ж математична закономірність може бути пов'язана з тим, як зміна форми та розміру сніжинок впливає на швидкість їх падіння, що говорить про фундаментальний зв'язок між рухом повітря та тим, як змінюються сніжинки при падінні з хмар на землю.