Британские ученые напечатали на 3D-принтере снежинки разных форм и размеров и опустили их в емкость, имитирующую условия земной атмосферы. Так команда выявила четыре основных типа движения кристаллов: прямое падение, зигзагообразное, спиралевидное вращение и переходное (комбинация зигзага и вращения). Сложные формы снежинок — например, разветвленные дендриты, — чаще просто падали вниз, тогда как простые формы двигались более разнообразно. Результаты исследования позволят уточнить прогнозы метеорологов о том, когда, где и в каком количестве будет идти дождь. Исследование опубликовано в журнале Atmospheric Chemistry and Physics.
Как правило, метеорологические станции, улавливающие движения облаков, расположены недостаточно плотно друг к другу для высокоточных прогнозов погоды. Поэтому ученые работают над тем, чтобы улучшить прогнозирование осадков и облачности неба.
Недавно британские исследователи предложили новый метод прогноза погоды. Они обратили внимание на «танец снежинок» — движение падающих кристаллов льда. Чтобы пронаблюдать за танцем, ученые напечатали на 3D-принтере «снежинки» разных форм и размеров — от простых шестиугольных пластин до сложных дендритов, имеющих основное тело и исходящие от него ветви. Затем они опустили искусственные кристаллы в емкость, которая имитировала атмосферные условия. Высокоскоростные камеры запечатлели спуск снежинок, позволив ученым восстановить траектории их падения.
Так команда выявила четыре основных типа движения кристаллов: стабильное и прямое падение вниз, зигзагообразное раскачивание взад-вперед, спиралевидное вращение и переходное (комбинация зигзага и вращения). Оказалось, что сложные формы, например дендриты, оставались стабильными при движении вниз, а простые формы двигались более разнообразно.
Благодаря пониманию того, как движутся и ориентируются разные формы ледяных кристаллов, специалисты смогут точнее интерпретировать сигналы метеорологических радаров и лучше предсказывать, когда лед превратится в капли воды. Более подробные данные смогут улучшить прогнозы того, когда, где и в каком количестве будет идти дождь. Результаты исследования также позволят ученым выяснить, как облака отражают солнечный свет и удерживают тепло в атмосфере.
«Понимание танца снежинки не только прекрасно, но и может помочь нам понять отражательную способность облаков. Каждый снежный кристалл в облаке действует как крошечное зеркало, отражая и преломляя проходящий через него свет. Предсказывая движение целого облака, мы могли бы лучше понять атмосферу и процессы, которые приводят к дождю и снегопаду. Такая сложная координация снежинок также может оказывать большое визуальное воздействие, вызывая такие потрясающие явления, как солнечные зайчики и ледяные ореолы», — рассказала Дженнифер Стаут, руководитель исследования из Университета Рединга, Великобритания.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
