Следите за снежинками. Ученые обнаружили необычный способ точно спрогнозировать погоду
Новое исследование, опубликованное в журнале Atmospheric Chemistry and Physics, показало, что наблюдение за движением падающих снежинок может помочь метеорологам делать более точные прогнозы осадков.
Ученые сосредоточились на том, как кристаллы льда падают и взаимодействуют с атмосферой, что влияет на их дальнейшее превращение в дождь. Важным этапом в формировании многих видов дождя является именно та стадия, когда снежные кристаллы тают и превращаются в капли воды.
Группа исследователей под руководством Дженнифер Стаут изучала движение искусственных снежинок, погружая их в смесь воды и глицерина, имитирующую атмосферные условия. Эти «снежинки», напечатанные на 3D-принтере, представляли собой различные формы и размеры — от простых шестиугольных пластин до сложных дендритов. Высокоскоростные камеры позволили детально наблюдать за их падением, фиксируя траектории и ориентации кристаллов в пространстве.
Результаты эксперимента показали четыре основных типа движения снежных кристаллов: стабильное падение, зигзагообразное движение, переходное и спиральное вращение. Удивительно, что сложные формы, такие как дендриты, сохраняли стабильность в своем падении, несмотря на создаваемую турбулентность, в то время как более простые кристаллы демонстрировали нестабильное поведение. Эти открытия имеют ключевое значение для улучшения прогнозов осадков.
Метеорологические радары фиксируют сигналы от водяных и ледяных частиц в воздухе. С новым пониманием движения снежинок, метеорологи смогут более точно интерпретировать радиолокационные данные и лучше предсказывать, когда ледяные кристаллы тают и превращаются в дождевые капли. Это может значительно улучшить точность прогнозов дождя — как по времени, так и по количеству осадков.
Кроме того, исследование может оказать влияние на климатические модели, помогая лучше понять, как облака отражают солнечное излучение и удерживают тепло в атмосфере. Это, в свою очередь, позволит улучшить долгосрочные прогнозы погоды и климатические прогнозы, что имеет большое значение для науки о климате и экологии.
