Изучение танца снежинок поможет лучше предсказывать дождь

Ключом к более точным прогнозам осадков может стать изучение движения падающих снежинок, сообщает Университет Рединга (Великобритания). Исследование, посвященное движениям падающих кристаллов льда, помогло ученым лучше предсказывать, где и когда эти кристаллы будут превращаться в капли — важный этап в возникновении многих видов осадков. Научная статья вышла в Atmospheric Chemistry and Physics. 

Возглавившая проект Дженнифер Стаут отметила: «Оказалось, что изучение пируэтов и зигзагообразных движений различных форм кристаллов льда помогает лучше понимать отражательную способность облаков».

Каждый снежный кристалл в облаке действует как маленькое зеркало, отражающее и преломляющее свет. Эти танцующие льдинки могут создавать зрелищные явления, такие как гало и ложные солнца.

Команда ученых использовала напечатанные на 3D-принтере «снежинки» различных форм и размеров, от привычных шестиугольных пластин до сложных многоветвистых дендритов. Искусственные кристаллы бросали в смесь воды и глицерина, имитирующую атмосферу. Высокоскоростные камеры фиксировали падение, что позволяло исследователям восстанавливать трехмерные траектории.

Исследование выявило четыре основных типа движения кристаллов льда: стабильное (прямое падение вниз), зигзагообразное, переходное (смешанное зигзагообразное и вращательное) и спиралевидное (вращение при падении). Удивительным оказалось то, что сложные формы, такие как дендриты, долго остаются стабильными, создавая турбулентность, в то время как более простые формы разрушаются раньше.

Открытия важны для прогнозов погоды. Метеорологический радар, играющий ключевую роль в наблюдениях за дождем, отражает сигналы от частиц льда и воды в атмосфере. Лучше понимая движения разных форм кристаллов льда, метеорологи могут точнее интерпретировать эти сигналы и предсказывать, когда лед превратится в дождь. Эти данные позволят улучшить прогнозы того, когда, где и сколько дождя выпадет. Результаты исследования также нужны, чтобы лучше понять, как облака отражают солнечный свет и удерживают тепло в атмосфере. Это способствует улучшит климатические модели и долгосрочные прогнозы погоды.