Nincs két egyforma hópehely, de turbulenciában ugyanúgy viselkednek

A Salt Lake City közeli terep, ahol a csapat 22.85 méteres hóval küzdött, hogy adatokat gyűjtsenek

Amint a hópelyhek elérik a földet a turbulens atmoszféra elsöpri őket, keresztülkavarognak a levegőn,  nem esnek közvetlenül a földre. - írja az Amerikai Fizikai Intézet honlapján.

Amint a hópelyhek elérik a földet a turbulens atmoszféra elsöpri őket, keresztülkavarognak a levegőn, nem esnek közvetlenül a földre. A csapadék útja komplex, ami nem csak azért fontos, hogy a síelők felmérjék a potenciális púdert.

A hópehely esésének sebessége meghatározó az időjárási mintázatok előrejelzésében és a klímaváltozás mérésében.

Az Utahi Egyetem kutatói az Amerikai Fizikai Intézet Physics of Fluids magazinjábanban beszámolnak a légköri turbulenciában való gyorsulásáról. Azt találták, hogy tekintet nélkül a turbulencia, vagy hópehely fajtájától, a gyorsulás egy univerzális statisztikai mintázatot követ, ami exponenciális eloszlással leírható.

Még a trópusokon is, a csapadék gyakran hóként indul. Hogy milyen gyorsan esik a csapadék nagymértékben hatással van a vihar élettartamára és trajektóriára és az azt fedő felhő kiterjedése erősítheti, vagy csökkentheti a klímaváltozást. A hópehely esés sebességét ábrázoló modellek kis módosításai is fontos hatással vannak a vihar előrejelzésre és arra, hogy milyen gyorsan várható a klíma melegedése az üvegházgáz koncentrációk adott szintű emelkedése esetén. szint egy kis zavar.

Egy Salt Lake City közelében lévő síterületen felállított csapat egy példa nélküli 22.85 méteres hóval küzdött. Egyidejűleg filmre vették a hóesést és megmérték a légköri turbulenciát. Egy általuk feltalált, egy lézer fénylemezt alkalmazó eszközzel információt gyűjtöttek a hópehely tömegéről, méretéről, és sűrűségéről. Általában, ahogy várták, azt találták, hogy a kis sűrűségű pelyhes hópelyhek a legérzékenyebbek a környező turbulens örvényekre.

A rendszer komplexitása ellenére a csapat azt találta, hogy a hópehely gyorsulása egy exponenciális frekvenciaeloszlást követ 3 fél kitevővel. Az adataik elemzésében azt is felfedezték, hogy a végsebesség frekvenciaeloszlásban lévő fluktuációk ugyanazt a mintát követik.

A Salt Lake City közeli terep, ahol a csapat 22.85 méteres hóval küzdött, hogy adatokat gyűjtsenek https://publishing.aip.org/wp-content/uploads/2023/12/POF23-AR-06450_fig1.jpg

A hópelyhek komplikáltak és a turbulencia rendszertelen. A probléma egyszerűsége meglehetősen rejtélyes, különösen, mivel kapcsolat van a végsebességek variabilitása - ami látszólag független a turbulenciától - és a hópelyhek gyorsulása között - mivel a turbulencia lokálisan ütögeti őket. Mivel a méret meghatározza a végsebességet, egy lehetséges magyarázat az, hogy felhőkben lévő turbulencia, ami hatással van a hópehely méretére összefüggésben van a földön mért turbulenciával. A 3 fél faktor azonban továbbra is rejtély. A kutatók ezen a télen felkeresik a kísérletüket, és olajcseppel ködfelhőjével közelebbi pillantást vetnek a turbulenciára és annak hópelyhekre gyakorolt hatására.

Videó: A hóesés útjának nyomon követése:

(Forrás: Amerikai Fizikai Intézet: https://publishing.aip.org/)