Vreemde Honeycomb Cloud-Patronen Verklaard

{h1}

Het begrijpen van cloudshiften helpt bij het verfijnen van klimaatmodellen.

Het is bekend dat de honingraatachtige wolkenpatronen die vaak boven de open oceaan worden waargenomen, verschuiven, waarbij delen van de hemel afwisselend helder of bewolkingachtig worden. Wetenschappers denken nu dat ze weten wat deze verschuivende velden met gapende wolken aandrijft.

Onderzoekers die deze wolkenpatronen in modellen en echte gegevens bestuderen, hebben ontdekt dat regen en afwisselende luchtbewegingen de patronen vormen en ervoor zorgen dat ze in de lucht verschuiven terwijl de wolken zelf cohesieve structuren blijven - volgens een principe genaamd zelforganisatie dat ook verschijnselen als kudden verklaart van vogels, verschuivende zandduinen en het gesynchroniseerde flitsen van vuurvliegjes.

Het begrijpen van hoe en waarom deze wolken door de lucht schuiven, is belangrijk omdat "het patroon van de wolken van invloed is op hoeveel van de energie van de zon terug in de ruimte wordt gereflecteerd", zei Hailong Wang van het Department of Energy Pacific Northwest National Laboratory, in Richland, Wash. Als je begrijpt hoeveel zonne-energie het aardoppervlak passeert, kunnen wetenschappers het klimaat van de planeet beter begrijpen en modelleren.

Klassieke convectie

Wetenschappers noemen de met honingraatmotieven wolken "opencellige wolken"; het zijn lage, vlakke wolken die, naar iemand die uit een vliegtuig tuurt, op een quilt lijken. De quiltpatches zijn open ruimten omgeven door wanden van wolken. [Zie verschillende wolkenvormen en wat ze betekenen.]

De honingraat wordt gecreëerd door een eenvoudige vorm van convectie, luchtbeweging veroorzaakt door het stijgen van warme lucht en het vallen van koude lucht (hetzelfde verschijnsel dat optreedt in een pot kokend water).

De "zuivere" vorm van deze convectie is te zien in een opstelling van twee vlakke, horizontale platen gescheiden door een dunne vloeistoflaag. Als de bodemplaat wordt opgewarmd, stijgt de warme vloeistof in de buurt, waardoor de koude vloeistof van dichtbij de bovenste plaat naar beneden wordt gedrukt. Deze opwaartse en neerwaartse bewegingen (opwaartse opwaartse kracht en neerwaartse bewegingen) beginnen verticale "wanden" in de vloeistof te vormen.

Als de bodemplaat gelijkmatig wordt opgewarmd, creëren de opwaartse luchtstromen en de neerwaartse wikkelingen zeshoekige cellen in het vloeistofoppervlak die eruit zien als een honingraat.

Maar de oceanen van de aarde worden niet uniform verwarmd, dus de opencellige wolken die het gevolg zijn van convectie zien er niet perfect zeshoekig uit.

De atmosfeer is ook een complexe plaats waar factoren naast verwarming in het spel komen om te bepalen wanneer en waar wolken zich vormen. Bijvoorbeeld, aërosolen - kleine deeltjes stof en vuil die in de lucht zweven - dienen als oppervlakken voor het verzamelen van water en vormen zo wolkendruppeltjes, zodat het aantal en de grootte van aërosolen de grootte van wolkendruppels kan veranderen en bepalen of wolken regen zullen veroorzaken. Het is deze relatie die Wang en zijn collega's hebben onderzocht in computermodellen van honingraatwolken.

Wolken verschuiven

Het model simuleerde laaghangende wolken boven de oceaan, voedde hen met net genoeg aërosols om regen en het honingraatpatroon te produceren.

Het wolkendek als geheel heeft altijd hetzelfde patchworkpatroon behouden, maar afzonderlijke cellen in de quilt verdwijnen en worden in de loop van een paar uur opnieuw gevormd. Om erachter te komen waardoor dit fietsen plaatsvond, onderzocht het team de luchtbewegingen in het gebied.

Sterke opwaartse stromingen werden gezien bij de troebele verticale wanden van de honingraat (zoals luchtroos en afgekoeld en gecondenseerd water). Uiteindelijk condenseerde voldoende water om regen te vormen, en de nu koelere lucht zonk en vormde een neerwaartse beweging. Toen naburige neerstortingen het oceaanoppervlak naderden, volgden ze het om naar buiten te stromen, kwamen uiteindelijk in botsing, warmden op in de buurt van het oppervlak en stroomden weer omhoog als een nieuwe opwaartse stroming. De nieuwe opwaartse beweging werd nu verplaatst in de ruimte, rekening houdend met de schijnbare verdwijning en terugkeer van de honingraatcellen.

Meting van wind en regen door schepen op de oceaan ondersteunde de bevindingen van de computersimulatie, die aantoonde dat uitstromingen van regen in verschillende delen van de hemel botsen op het oppervlak van de oceaan en weer omhoogvloeien.

"Samen hebben deze analyses aangetoond dat de herschikking het resultaat is van neerslag en dat de wolken die tot dit soort systemen behoren bijna allemaal samengaan," zei studieteamlid Graham Feingold van de National Oceanic and Atmospheric Administration in Boulder, Colo.

Wolken zijn belangrijke invloeden op het klimaat van de planeet: ze reflecteren zonnestraling terug naar de ruimte, hebben een verkoelend effect, terwijl wolkenloze ruimtes die straling het aardoppervlak laten bereiken om de planeet op te warmen. Het is niet gemakkelijk voor wetenschappers om wolken op te nemen in klimaatmodellen, die reeks vergelijkingen zijn die de interacties tussen de verschillende processen van de natuur beschrijven. Het begrijpen van de cloud shift zal helpen bij het verfijnen van modellen.

"We hebben de fundamentele redenen waarom de opencellige wolken oscilleren uit de weg geruimd. Omdat we deze wolken in computermodellen kunnen simuleren, krijgen we meer inzicht in de fysica achter het fenomeen," zei Wang. "Dit zal ons helpen om metingen in de echte atmosfeer beter te interpreteren en deze wolken in klimaatmodellen weer te geven."

De studie is gedetailleerd in het nummer van 12 augustus van het tijdschrift Nature.

  • Hoe wolken te lezen
  • Weer 101: Alles over wind en regen
  • The World's Weirdest Weather


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com