Hulumtimi në Utah mund të ndryshojë gjithçka që dimë për reshjet e borës

Shumica e njerëzve tashmë e dinë se praktikisht nuk ka dy fjolla dëbore të njëjta, por një studim i ri i udhëhequr nga studiuesit e Universitetit të Utah ofron një pasqyrë të re se si dhe pse të gjitha këto flokë dëbore individuale bien ashtu siç bien.

Gjetjet e tyre, të botuara në revistën shkencore Physics of Fluids javën e kaluar, vënë në dukje se pavarësisht nga “kompleksiteti i strukturave të flokeve të dëborës dhe natyrës jo uniforme të turbulencës”, përshpejtimi i flokeve të dëborës ose sa shpejt bie bora, mund të jetë “unike”. përcaktuar” përmes një ekuacioni matematikor.

“Ajo sugjeron se ka diçka në themel të atmosferës që është vërtet thellësisht e thjeshtë dhe nuk jam plotësisht i sigurt se çfarë është, por rezultatet tona sugjerojnë se mund të ketë mënyra për të përshkruar një nga aspektet më të vështira të shkencave atmosferike në një farë mënyre. që ndoshta mund të afrohet nga një model kompjuterik në një mënyrë mjaft të drejtpërdrejtë, “tha Tim Garrett, një profesor i shkencave atmosferike në Universitetin e Utah dhe një nga bashkautorët e studimit.

Gjetjet mund të hapin derën për një kuptim më të mirë të stuhive të borës dhe orteqeve, duke përmirësuar parashikimet në të ardhmen.

Gjetjet e studimit janë duke u bërë më shumë se një dekadë. Garrett filloi të matte se sa shpejt bien flokët e borës në Alta kur vendosi të zhytej shumë më thellë në këtë temë. Ai e kuptoi se ishte tema e përsosur për të eksploruar duke pasur parasysh interesin e tij për fizikën e lëvizjes dhe se si Utahn në përgjithësi duan të flasin për borën.

Kjo çoi në vëzhgimet e hershme se flokët e dëborës nuk binin ashtu siç supozohej, bazuar në modelet tradicionale të motit dhe klimës, të cilat bazoheshin në pajisje që në thelb merrnin parasysh vetëm rënien e borës në ajër të qetë. Bora bie në mënyra më unike sesa sugjeruan modelet, diçka që nuk ishte shumë befasuese.

“Edhe pse shkencëtarët e atmosferës nuk e pranojnë këtë, sigurisht, të gjithë e dinë që floket e borës rrotullohen në ajër”, tha ai, duke kujtuar këtë moment për KSL.com.

Pra, ai angazhoi Dhiraj Singh dhe Eric Pardyjak, një çift studiuesish nga departamenti i inxhinierisë mekanike të universitetit, për të ndihmuar në zgjidhjen e marrëdhënies midis reshjeve të borës dhe turbulencës së ajrit. Ata shpikën – dhe patentuan – një instrument të quajtur Disdrometer Imazhe me Emision Diferencial për të matur masën, madhësinë dhe densitetin e flokeve të dëborës për të kuptuar këtë mister shkencor.

Me ndihmën e një granti të Fondacionit Kombëtar të Shkencës, ekipi vendosi pajisjen në një vend në Little Cottonwood Canyon gjatë sezonit të dimrit 2020-2021. Ata studiuan temperaturën e ajrit, lagështinë relative, turbulencën dhe faktorë të tjerë të motit dhe analizuan më shumë se 500,000 fjolla dëbore individuale. I gjithë ky informacion dha një “pamje gjithëpërfshirëse” të pa parë kurrë më parë, tha Garrett.

Ajo që ata gjetën kur i bashkuan të gjitha këto informacione është se ata mund të parashikojnë se sa shpejt bie bora duke përdorur numrin Stokes të thekoneve, një shifër pa dimensione që i ndihmon shkencëtarët të kuptojnë se si grimcat do të reagojnë ndaj ndryshimeve në rrjedhën si turbulenca e ajrit. Numri i Stokes është zakonisht më i lartë për shiun dhe më i ulët për borën, kjo është arsyeja pse ato bien kaq ndryshe.

“Dëbora, si rezultat, priret të përfshihet nga rrymat e turbullta të ajrit, ndërsa shiu ka tendencë të bjerë drejtpërsëdrejti përmes tyre,” tha Garrett. “Ajo që ne përfunduam duke gjetur është se për sa kohë që ne e dimë numrin e Stokes, këtë numër pa dimension, atëherë në një farë mënyre bota jonë e flokeve të dëborës ishte goca jonë. Ky ishte informacion i mjaftueshëm për ne për të përshkruar se sa shpesh floket e borës kishin një nivel të caktuar nxitimi. .”

Studiuesit gjithashtu vënë në dukje, duke vënë në dukje kërkimin e mëparshëm me dekada, se rrymat e larta në re ndikojnë në formimin e fjollave të borës. Shtimi i njohurive të reja do të thotë se mund të jetë e mundur të përcaktohet reshjet e borës duke matur turbulencën e reve, shpjegon Garrett.

Kjo mund të ketë disa implikime për të ecur përpara. Për shembull, mënyra se si bien floket e borës konsiderohet një “parametër kritik” për parashikimin e motit, sepse shkalla me të cilën lagështia bie nga retë është tradicionalisht një masë se sa do të zgjasë një stuhi, tha Garrett në një deklaratë përpara publikimit të studimit.

Ai sqaroi për KSL.com se studimi i ri “nuk na çon menjëherë” në një përgjigje se si të parashikojmë më mirë gjatësinë dhe ashpërsinë e stuhive, por mund të ofrojë njohuri të reja në lidhjen midis reshjeve të borës dhe erës. Kjo mund të çojë në përparime në meteorologji në rrugë.

“Nëse është kështu dhe ne mund të tregojmë në të ardhmen se kjo vërtet mbështetet, kjo mund të çojë në përmirësime mjaft të rëndësishme në modelimin e stuhisë,” tha ai. “Tani për tani, një nga sfidat më të mëdha që kanë modelet e motit është parashikimi i llojeve të flokeve të borës që formohen në re. Rezultatet tona lënë të kuptohet se disa nga vështirësitë … mund të përfundojnë në të vërtetë (më pak të ndërlikuara).”

Mund të vijë vetëm në matjen e lëvizjes së ajrit në re.

Ndërkohë, Disdrometër Diferencial Imazhe i Emisionit, mjeti që çoi në këtë zbulim, tashmë po përdoret në mënyra të tjera me ndikim. Departamenti i Transportit në Utah bleu disa pajisje për t’i ndihmuar ata të parashikojnë ortekët në vende si Little Cottonwood Canyon sepse mat menjëherë densitetin e borës, shpesh një faktor në ortekët.

As puna nuk është kryer. Garrett thotë se ai dhe kolegët e tij mblodhën më shumë të dhëna sesa ndoshta kanë kohë për të deshifruar; megjithatë, ai planifikon të vazhdojë ta analizojë atë dhe të bëjë eksperimente për të kuptuar më mirë reshjet e borës.

Ai gjithashtu shpreson se të gjithë mund ta gjejnë bukurinë në mënyrën se si floket e borës kërcejnë në ajër ndërsa bien këtë dimër ndërsa ai dhe të tjerët zbulojnë misteret e tij.