Primul model tridimensional al unui fulg de zăpadă topit (video)

Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA a produs primul tip digital tridimensional de fuziune a fulgilor de zăpadă în atmosferă, realizat de omul de ştiinţă Jussi Leinonen.

Înţelegerea mai adâncă a modului în care se topeşte zăpada poate ajuta oamenii de ştiinţă să recunoască de la distanţă felul de zăpadă - mai grea sau mai umedă, care poate rupe liniile electrice şi crengile copacilor - şi ar putea fi un pas spre prevenirea acestor pericole.

În clipul video ataşat sunt prezentate caracteristicile importante ale fulgilor de zăpadă topiţi observaţi în natură: mai întâi, apa topită tinde să se adune iniţial în regiunile concave ale suprafeţei fulgilor de zăpadă.

Aceste regiuni de apă lichidă se îmbină pe măsură ce cresc şi, eventual, formează un strat de lichid în jurul unui nucleu de gheaţă, care, în cele din urmă, se dezvoltă într-o picătură de apă. Imaginile prezentate în clipul video arată un fulg de zăpadă tipic, mai mic de o jumătate de centimetru.

Fulgul de zăpadă este compus din cristale de gheaţă separate ale căror braţe s-au îndoit atunci când s-au ciocnit cu aerul. Primele care se topesc sunt extremităţile braţelor deoarece sunt mai expuse la căldura mediului înconjurător. Mai întâi, apa umple micile cavităţi din interiorul cristalelor de gheaţă, ulterior acestea deversează, permiţând ca apa să se acumuleze în picături.

„M-a interesat să produc un model al procesului de topire a zăpezii având în vedere modul în care sunt afectate observaţiile noastre cu instrumentele de teledetecţie“, a declarat Leinonen într-un comunicat. Un „profil“ realizat de radarul atmosferic, de sus în jos, arată un strat foarte luminos şi proeminent la altitudinea la care se topesc zăpada şi grindina, mult mai luminos decât straturile superioare şi inferioare.

"Nu se cunosc motivele pentru care există acest strat luminos şi a fost organizată o dezbatere în comunitatea oamenilor de ştiinţă", a explicat Leinonen. Modelele mai simple pot reproduce stratul luminos de fuziune, dar un model mai detaliat ca acesta îi poate ajuta pe oamenii de ştiinţă să înţeleagă mai bine, în special modul în care tipul de zăpadă topită şi lungimile de undă ale radarului folosit pentru observarea ei relaţionează cu luminozitatea stratului.

Studiul, intitulat "Snowflake melting simulation using smoothed particle hydrodynamics", a apărut recent în Journal of Geophysical Research - Atmospheres.

Unele dintre cele mai îndepărtate locuri de pe Pământ prezintă semne de schimbare cu potenţiale efecte globale, motiv pentru care, în 2018, NASA va lansa două noi misiuni prin satelit şi va desfăşura o serie de cercetări pe teren, care vor îmbunătăţi viziunea asupra straturilor de gheaţă ale pământului, gheţarilor, zăpezii şi ale permafrostului.

Mai multe informaţii aici.