science >> Wetenschap >  >> Natuur

NASA visualiseert de dans van een smeltende sneeuwvlok

Dit model reproduceert de belangrijkste kenmerken van smeltende sneeuwvlokken die in de natuur zijn waargenomen:ten eerste, smeltwater verzamelt zich in alle concave delen van het oppervlak van de sneeuwvlok. Deze vloeistof-watergebieden smelten samen terwijl ze groeien en vormen uiteindelijk een vloeistofschil rond een ijskern, uiteindelijk uitgroeien tot een waterdruppel. Krediet:NASA

NASA heeft het eerste driedimensionale numerieke model van smeltende sneeuwvlokken in de atmosfeer geproduceerd. Ontwikkeld door wetenschapper Jussi Leinonen van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, het model geeft een beter inzicht in hoe het smelten van sneeuw wetenschappers kan helpen de signatuur in radarsignalen van zwaardere, nattere sneeuw - het soort dat hoogspanningskabels en boomtakken breekt - en zou een stap kunnen zijn in de richting van betere voorspellingen van dit gevaar.

Sneeuwvlokonderzoek is een van de vele manieren waarop NASA de bevroren gebieden van de aarde bestudeert, gezamenlijk bekend als de cryosfeer.

Het model van Leinonen reproduceert de belangrijkste kenmerken van smeltende sneeuwvlokken die in de natuur zijn waargenomen. Eerst, smeltwater verzamelt zich in alle concave delen van het oppervlak van de sneeuwvlok. Deze vloeistof-watergebieden versmelten vervolgens tot een vloeistofschil rond een ijskern, en uiteindelijk uitgroeien tot een waterdruppel. De gemodelleerde sneeuwvlok die in de video wordt getoond, is minder dan een centimeter lang en bestaat uit vele individuele ijskristallen waarvan de armen verstrikt raakten toen ze in de lucht met elkaar in botsing kwamen.

Leinonen zei dat hij geïnteresseerd raakte in het modelleren van smeltende sneeuw vanwege de manier waarop het waarnemingen beïnvloedt met teledetectie-instrumenten. Een radar "profiel" van de atmosfeer van boven naar beneden toont een zeer helder, prominente laag op de hoogte waar vallende sneeuw en hagel smelten - veel helderder dan atmosferische lagen erboven en eronder. "De redenen voor deze laag zijn nog steeds niet bijzonder duidelijk, en er is wat discussie geweest in de gemeenschap, " zei Leinonen. Eenvoudigere modellen kunnen de heldere smeltlaag reproduceren, maar een meer gedetailleerd model zoals dit kan wetenschappers helpen het beter te begrijpen, in het bijzonder hoe de laag gerelateerd is aan zowel het type smeltende sneeuw als de radargolflengten die worden gebruikt om het te observeren.

Een paper over het numerieke model, getiteld "Sneeuwvloksmeltsimulatie met behulp van afgevlakte deeltjeshydrodynamica, " verscheen onlangs in de Journal of Geophysical Research - Atmosferen . Enkele van de meest afgelegen plaatsen op aarde vertonen tekenen van verandering, met mogelijk wereldwijde gevolgen.

in 2018, NASA is gepland om twee nieuwe satellietmissies te lanceren en een reeks veldonderzoek uit te voeren dat ons zicht op de ijskappen van de aarde zal verbeteren, gletsjers, zee ijs, sneeuwbedekking en permafrost. collectief, deze bevroren gebieden staan ​​​​bekend als de cryosfeer. In de loop van het jaar zal NASA een kijkje geven in wat het bureau doet om dit cruciale onderdeel van onze thuisplaneet beter te begrijpen.