Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Observerer skyer i fire dimensioner

Lavvandede cumulusskyer er store aktører i reguleringen af ​​planetens temperatur. Et nyt system giver forskere et 3D-billede af disse skyer og hjælper dem med at teste ideer om, hvordan sådanne skyer virker. Kredit:US Department of Energy

Selvom det let kan ses af mennesker, bomuldsboldskyerne (kaldet lavvandede cumulusskyer), der driver over hovedet på delvis overskyede dage, er svære for radarer og mange andre instrumenter at observere og, derfor, svært at modellere og forudsige. Forskere placerede seks digitale kameraer i par i en afstand på 6 kilometer (næsten 4 miles) fra Department of Energy's Atmospheric Radiation Measurement -brugerfacilitet i Oklahoma med en afstand på 500 meter (en tredjedel af en mile) mellem kameraer i et par. Disse par kameraer giver stereoskopiske visninger af lavvandede skyer fra alle sider. Når forskere kombinerer dataene, de får et komplet 3D-billede af, hvordan skyerne ændrer sig hvert 20. sekund. Denne ring af kameraer gør det muligt at observere disse skyer mere detaljeret end nogensinde før.

Fordi de er tæt på jordens overflade og er meget lyse, disse puffball -skyer har en kølende effekt. Selv små ændringer i deres overflod, efterhånden som planeten varmer, kan opvarmningen væsentligt forbedre eller forværre. Disse observationer i høj opløsning vil give forskere mulighed for at teste teorier om disse vigtige skyers adfærd.

Lavvandede cumulusskyer spiller en stor rolle i Jordens nuværende energibalance, og deres reaktion på den globale opvarmning yder et stort og usikkert bidrag til Jordens klimafølsomhed. For at udvikle nøjagtige teorier og parameteriseringer af lavt skydekke, forskere har brug for målinger af skyernes vandrette dimensioner, deres højder, deres dybder, den hastighed, hvormed de er oprettet, den hastighed, hvormed de forsvinder, og hvordan alle disse faktorer varierer med ændringer i det store miljø. Kun observationer, der er i høj opløsning i forhold til individuelle skyer i alle fire dimensioner (rum og tid), kan levere disse nødvendige data.

Mod denne ende, forskere installerede en ring med kameraer rundt om Southern Great Plains Atmospheric Radiation Measurement site i Oklahoma. Seks digitale kameraer er placeret parvis i en afstand på 6 kilometer fra stedet og med en afstand på 500 meter mellem kameraer i et par. Disse par giver stereoskopiske visninger af lavvandede skyer fra alle sider; når forskere kombinerer dataene, de får en komplet stereorekonstruktion. Resultatet, kaldet Clouds Optically Gridded by Stereo -produkt, er et 4-D gitter med uklarhed, der dækker en terning, der måler 6 kilometer med 6 kilometer med 6 kilometer ved en rumlig opløsning på 50 meter og en tidsmæssig opløsning på 20 sekunder. Dette giver et hidtil uset sæt data om størrelser, levetid, og livscyklusser for lavvandede skyer.

Kredit:US Department of Energy



Varme artikler