Hópehelymatek

Egy nemrégiben, a Physics of Fluids szakfolyóiratban bemutatott kutatási eredmény azt tárta fel, miként esnek le a hópelyhek, a kutatásról a Utahi Egyetem számolt be. A kutatók több mint félmillió hópehely hullását figyelték meg, és ebből sikerült megállapítani, milyen matematikai szabályosság szerint kavarogva közelítik meg a talajt – a felfedezéssel az időjárás-előrejelzéseket is pontosítani lehet. „Az, ha kiderül, miként hullik ki a nedvesség az égből, meghatározza, milyen hosszú ideig tarthat egy vihar” – magyarázta Tim Garrett, a kutatás vezetője.

A kutatók a vizsgálatokhoz speciális műszert fejlesztettek ki, amellyel az egyes hópelyhek útját követni tudták. A műszert másra is lehet használni, így például már gyakorlatban is alkalmazza a helyi közlekedési hatóság a lavina-előrejelzésben.

A speciális készülék, amellyel megfigyelhető és mérhető a hópelyhek hullása.

Forrás: TIM GARRETT, UNIVERSITY OF UTAH

A csapadék a legtöbb esetben hóként kezdi pályafutását, még a trópusokon is, mivel abban a magasságban, ahol a csapadék képződik, hideg van. Az, hogy miként, milyen gyorsan hull alá, döntő lehet abban, hogy pontosan hol is érhet földet a csapadék, és abban is, hogy mennyi ideig létezhet a felhő, ami visszaveri a világűr felé a beérkező napfényt. „Még a hurrikánok útvonalára is hatással lehet” – tette hozzá Garrett.

A kifejlesztett lézeres mérőműszer vizsgálatai mellett folyamatos időjárási mérések is zajlottak, így minden egyes megfigyelt és megmért hópehely hullása idejéről pontos légnyomás, szél, hőmérséklet, stb. adat is rendelkezésre állt. A lézer segítségével megismerhetővé vált a turbulencia, valamint a hópelyhek mérete, sűrűsége is. „Olyan összefüggéseket tárhattunk fel, amiket eddig természetes körülmények között senkinek se sikerült” – mondta Garrett. Kiderült, hogy mindannak ellenére, hogy minden egyes hópehely más volt, és a levegő is másként kavargott körülöttük, mégis egy arányszám (ez a Stokes-szám), az ami eldönti, milyen gyorsan reagál a környezetére a hópehely. Ez határozta meg, miként tudott gyorsulni zuhanás közben.

A kutatók észrevették, hogy ugyanez a matematikai mintázat összefügg azzal, ahogy az egyes hópelyhek alak- és méretváltozása hat a hullási sebességére. Ez pedig a kutatók szerint valami igen alapvető és egyszerű összefüggésre mutat rá a hópelyhek változásai s a körülöttük áramló levegő közt, miközben a pelyhek a felhőből a földre jutnak. Ahelyett, hogy a látványosan kaotikus hóesés bonyolult lenne, valami egészen egyszerűen leírható dolog történik.

A kutatók abban bíznak, hogy ki tudják majd használni ezt a felismerést az előrejelzésekben is, ám ehhez még más, eltérő körülmények közti méréseket is szeretnének elvégezni, hogy kiderítsék, valóban általános lehet-e a most felismert törvényszerűség.