子供の空の絵は、通常、青い背景とは対照的に、ふくらんでいる風船のような雲が立っています。 現在、飛行機の翼に固定されたホログラフィックデバイスは、単純なスケッチが実際の積雲のかなり良い似ていることを示しています。
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ハイテクシステムは、雲の端にある小さな水滴を画像化し、雲と空の間に急激な移行があることを発見しました。 この結果は、科学者が雲の影響をより正確に表現するより良い気候および気象モデルを構築するのに役立つ可能性があります。
すべての雲は、小さな水と氷の結晶の集まりであり、小さすぎて落ちないほど小さい。 これらの粒子が太陽の光をどのように散乱させるかに応じて、雲は明るい白または灰色に見えます。 そして、水滴が衝突して合体すると、水と氷が沈殿物として落ちます。
ミシガン工科大学の大気科学者である共同研究者であるレイモンド・ショーの研究によると、「雲が光を散乱し、降水を形成する速度は、内部に含まれる粒子の数とサイズに大きく依存します」。 しかしこれまで、科学者はそれらの粒子に何が起こっているのかを見ることができませんでした。
ショーと彼の同僚は、雲のホログラフィック検出器、またはホロデックと呼ばれる装置を使用して、飛行機の翼の端に縛り付けました。 飛行機が雲を飛ぶと、レーザービームが内部の粒子を3次元的に記録します。
「数百から数千の雲の小滴を、そのサイズや空間内でのクラスター化の仕方など、すべて蛍光マーカーのサイズ程度のボリューム内で測定できます」とショーは言います。
研究者たちはコロラド州とワイオミング州上空の積雲を通してHOLODECを飛行しました。 国立大気研究センターの共著者ジェフリー・スティスは、彼らが孤立したパフに焦点を合わせて、雲のライフサイクルのさまざまな段階で水滴を見るために何度か飛ぶことができるようにしました。
このテクノロジーは、「顕微鏡レベルで雲の驚くべきビューを提供することができました。雲に顕微鏡を持ち込んで、雲に混ざる空気の乾燥したパッチに遭遇する個々の液滴を見ることができたかのように、 」と彼は言います。
ここでは、雲のホログラフィック検出器が飛行機の翼の下側に固定されています。 （NCAR） 現在の天気と気候モデルは、雲の中のすべての粒子が同じように振る舞うと仮定していますが、今週のScienceに掲載された新しい研究では、液滴のサブセットが完全に蒸発し、明確なエッジを作成することがわかりました。
「雲は大規模に鋭いエッジを持っているように見えることがありますが、10, 000倍近くにズームインしたときのシャープさは魅力的です」とショーは言います。 このような知識は、天気予報や気候予報の改善につながる可能性があります。
HOLODECデータから3D画像を作成するには、ビデオゲーマーが使用するものと同様のハイエンドグラフィックカードを使用する高度なコンピュータープログラムが必要であるとShaw氏は付け加えます。
「十代の子供たちのすべての世代に、この雲のより深い理解に貢献するために彼らの役割を果たしてくれたことに感謝すべきだと思います」と彼は言います。
