В исследовании, опубликованном в журнале Atmospheric Chemistry and Physics, ученые следили за тем, как искусственные снежинки падают в веществе, имитирующем атмосферу. Дженнифер Стаут, возглавлявшая научный опыт, отметила, что наблюдать за плавно падающим снегом — завораживающее зрелище. Очень интересно смотреть на то, как различные формы ледяных кристаллов совершают пируэты и зигзаги на своем пути вниз.
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.
Ученые отмечают, что, предсказывая хореографию целого облака, они могли бы лучше понять атмосферу и процессы, которые приводят к выпадению таких осадков, как дождь и снег. Сложная координация снежинок может также создавать большое визуальное воздействие, вызывая потрясающие явления, такие как ложные солнца и ледяные гало.
Особенности эксперимента
Исследовательская группа использовала «снежинки» различных форм и размеров, созданные при помощи 3D-печати. Были как простые шестиугольные пластины, так и сложные многоветвистые дендриты. Искусственные кристаллы были сброшены через резервуар, заполненный смесью воды и глицерина, имитирующей атмосферные условия. Высокоскоростные камеры запечатлели их падение, что позволило исследователям реконструировать трехмерные траектории и ориентации снежинок.
В ходе опыта было выявлено четыре основных типа движения кристаллов льда:
- стабильное (падение прямо вниз);
- зигзагообразное (качание вперед и назад);
- переходное (смесь зигзага и спина);
- спиральное (вращение при падении).
Удивительно, но сложные формы, такие как дендриты, оставались стабильными в движении, несмотря на их тенденцию создавать турбулентность на своем пути, в то время как более простые формы теряли баланс гораздо раньше. Эксперты говорят, что данные открытия имеют важное значение для прогнозирования погоды.
Метеорологический радар, который играет ключевую роль в наблюдении за приближающимся дождем, отражает сигналы от частиц воды и льда в воздухе. С лучшим пониманием того, как различные формы кристаллов льда движутся и ориентируются, метеорологи могут точнее интерпретировать радиолокационные сигналы и лучше оценивать, когда лед превращается в дождь: какие осадки ожидать и в каком количестве.
Ранее красноярские ученые придумали, как автоматически собирать информацию о состоянии сельскохозяйственных растений. Для этого созданы особые алгоритмы обработки данных, собираемых при помощи спутников.
