Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland ulepszają przewidywania burz, tworząc „bibliotekę kamieni gradowych” zawierającą prawdziwe kamienie gradowe, ujawniając znaczne różnice w zachowaniu burz i mając na celu poprawę bezpieczeństwa i odporności przemysłu.
Globalna biblioteka, wypełniona raczej gradami niż książkami, pomaga naukowcom w lepszym zrozumieniu i przewidywaniu szkodliwych burz.
Doktor Joshua Soderholm, honorowy starszy pracownik naukowy ze Szkoły Środowiska Uniwersytetu Kalifornijskiego i główny badacz, doktorant Yuzhu Lin z Penn State w USA, odkryli, że wyniki modelowania burz znacznie się zmieniają w przypadku wykorzystania prawdziwych kamieni gradowych.
Kluczowe punkty:
- Naukowcy dokonują pomiarów i skanują próbki na potrzeby globalnej „biblioteki gradu”
- Symulacje burzy z wykorzystaniem modelowania 3D prawdziwych kamieni gradowych pokazują, że zachowują się one inaczej niż grad kulisty
- Dane z biblioteki gradowej mogą pomóc w opracowaniu dokładniejszych prognoz burz
„Ludzie mają tendencję do wyobrażania sobie gradu jako idealnej kuli, przypominającej piłeczkę golfową lub piłkę do krykieta” – powiedział dr Soderholm.
„Ale grad może mieć najróżniejsze dziwne kształty, od podłużnego do płaskiego dysku lub z wystającymi kolcami – nie ma dwóch takich samych kawałków gradu. Konwencjonalne naukowe modelowanie gradu zakłada kulisty grad, a my chcieliśmy wiedzieć, czy to się zmienia, gdy stosuje się niesferyczne, naturalne kształty gradu”.
Dramatyczne odkrycia w symulacji gradu
Pani Lin stwierdziła, że różnice są dramatyczne.
„Modelowanie gradu o bardziej naturalnym kształcie pokazało, że przeszedł przez burzę różnymi drogami, doświadczył innego wzrostu i wylądował w różnych miejscach” – powiedziała pani Lin.
„Wpłynęło to również na prędkość i wpływ gradu na ziemię. Nigdy wcześniej nie stosowano takiego sposobu modelowania, dlatego jest to ekscytująca nauka”.
Dr Soderholm powiedział, że zbudowanie „biblioteki gradobicia” miało kluczowe znaczenie dla dalszego udoskonalenia symulacji burzy gradowej.
„Jest to w rzeczywistości zbiór danych reprezentujący liczne i różnorodne kształty gradobicia, dzięki czemu modelowanie pogody będzie dokładniejsze” – powiedział.
„W naszym badaniu wykorzystaliśmy dane z 217 próbek gradu, które zostały zeskanowane w 3D, a następnie przecięte na pół, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak powstał grad. Dane te są teraz częścią globalnej biblioteki, ponieważ staramy się uzyskać naprawdę wyraźny obraz kształtu i struktury gradu”.
Dr Soderholm stwierdziła, że badania mają znaczny potencjał.
„W tej chwili modelowanie jest przeznaczone specjalnie dla naukowców badających burze, ale ostatecznym celem jest umożliwienie przewidzenia w czasie rzeczywistym, jak duży będzie grad i gdzie spadnie” – powiedział.
„Dokładniejsze prognozy oczywiście ostrzegałyby społeczeństwo, aby mogło zachować bezpieczeństwo podczas burz gradowych i złagodzić szkody. Może to jednak również przynieść znaczne korzyści branżom wrażliwym na grad, takim jak ubezpieczenia, rolnictwo i farmy fotowoltaiczne”.
Odniesienie: „Modelowanie niesferycznych kamieni gradowych” autorstwa Yuzhu Lin, Matthew R. Kumjiana, Joshuy Soderholma i Iana Giammanco, 31 lipca 2024 r., Journal of the Atmospheric Sciences.
DOI: 10.1175/JAS-D-23-0231.1
Niektóre próbki gradu do zbioru danych UQ zostały dostarczone przez Higgins Storm Chasing.
Finansowanie: NSF Grant AGS, Instytut Ubezpieczeń Bezpieczeństwa Biznesu i Domu
