Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Země Vědec - Sněhové vědy

V závislosti na okolnostech může být krajina pokrytá sněhem zimní říše divů, velká nepříjemnost nebo katastrofa při výrobě. Existuje také další způsob, jak si prohlížet bílé věci, protože sníh může být důležitým zdrojem pro vědu.

Vědci i fotografové již dlouho studovali a fotografovali úžasnou krásu jednotlivých sněhových vloček. Zde se soustředíme na sníh, který se dostal na zem. Kromě vlhkosti, kterou poskytuje, prozkoumáme některé jeho vlastnosti a účinky na životní prostředí.

Stromy jehličnatých stromů, jako je tento v blízkosti mrakodrapu Cloudcroft, N.M., tvoří tepelné ostrovy, které tají okolní sníh, zejména když sluneční světlo ohřívá jehly.

Sníh jako indikátor tepelného ostrova

Teplota naměřená mnoha stále se snižujícími počty stanic pro monitorování klimatu po celém světě je zkreslena v teplém směru nesprávným výběrem lokality nebo změnami na místech, která byla řádně umístěna, když byla poprvé instalována.

V roce 2007 byl tento problém znepokojen meteorologem Anthony Wattsem a začal projekt zaměřený na průzkum všech stanic pro monitorování klimatu v Historické klimatologické síti Spojených států amerických (USHCN). Projekt Watts zatím poskytl fotografie a podrobné popisy 1 003 z 1 221 stanic USHCN, které Watts a jeho dobrovolnický tým občanských vědců zkoumali.

Nejzávažnějším zjištěním z této studie je, že mnoho stanic je umístěno příliš blízko k „tepelným ostrovům“, jako jsou budovy, dlažba, chodníky, příjezdové cesty a dokonce i horké výfukové plyny z klimatizací. Pouze 10 procent zkoumaných stanic splňuje požadavky Národního úřadu pro ochranu oceánů a atmosféry (NOAA) na dvě nejvyšší pozice pro klimatické stanice. Kompletní informace o projektu Watts jsou na webu surfacestations.org.

Watts a jiní používali drahé infračervené diváky vidět jak meteorologické stanice jsou ovlivňovány blízkými tepelnými ostrovy. Sníh může také znamenat zkreslení předehřátí a může být snadno zaznamenán běžným fotoaparátem.

Je pravděpodobné, že sníh se roztáčí rychleji v blízkosti teplotní stanice než v nedaleké otevřené oblasti. Samotné zařízení pro snímání teploty a jeho montážní zařízení mohou poskytovat mírné teplé předpětí. Nejvýznamnější oteplování je však často způsobeno okolními silnicemi, parkovišti a budovami.

Snow je také ideálním nástrojem pro fotografování a studium přírodních tepelných ostrovů. Například, skály vznikající sněhem se rychle zahřejí, když jsou vystaveny slunečnímu záření a roztaví v blízkosti sněhu. Pumy a živá vegetace se také zahřejí a způsobí tání. To poskytuje zajímavé informace o přežití hmyzu a mikroorganismů v zimě.

Můžete udělat celou řadu experimentů, které ilustrují, jak tepelné ostrovy ovlivňují sníh. Nejjednodušší je umístit různé předměty na sněhu na volném prostranství s dostatkem slunečního světla. Listy černobílého stavebního papíru budou fungovat, pokud nebude vítr. Fotografujte objekty a okolní sníh před a po skončení slunce.

Sníh jako sběrač částic

Během jara 2004, požáry v jihovýchodní Asii posílaly kouřová oblaka přes Pacifik do Spojených států. Když prognóza NAAPS (www.nrlmry.navy.mil/aerosol) ukázala, že kouř dorazí do Nového Mexika, zamířil jsem na západ od Texasu ve svém starém pickupu ve snaze měřit kouř a zachytit jeho část. pro studium. Podél cesty se na náklaďáku namontoval domácí vzduchový vzorkovač vzduchu, který se zachytil trychtýřem přes lepivou stranu lepicí pásky. (Podrobnosti uvedu v budoucím sloupci.)

Vzduch sampler prokázal svou hodnotu tím, že sbírá minerální zrna, spóry hub, pylu a dalších látek při jízdě po západním Texasu a dálnicích New Mexico. Nezhromažďoval však žádné mikroskopické částice černých sazí, které tvoří kouř. Asijský kouř zůstal vysoko nad hlavou a žádný z nich nepadl na povrch, když jsem byl vzorkování. Kouř pokryl velkou část Nového Mexika, ale když jsem 25. března přišel do Las Cruces, byl příliš vysoký na to, aby byl zajat.

Nalezení částic kouře, které by mohly spadnout z oblaků kouře, než jsem dorazil do Nového Mexika, by vyžadovalo velmi odlišný druh sběratele, a tak jsem zamířil do Cloudcroftu v nedalekých horách Sacramento. Prognóza NAAPS ukázala, že částice kouře padly 16. až 17. března na zem.

V horách zůstaly velké skvrny sněhu a byly pokryty překvapivým množstvím prachu. Sníh pod špinavou vrstvou byl mnohem čistší. Model NAAPS ukázal, že 5. března se přes horu rozhořela velká prachová bouře.

Skvrny sněhu ve skutečnosti sloužily jako obří vzorkovače vzduchu, které zachytily a uložily vše, co padalo z nebe. Zatímco hlavní kouřové částice byly, prach poskytoval bonus. Nastal čas umístit na skleněnou podložku kapku roztaveného sněhu a zkontrolovat ji mikroskopem.

Jedna kapka sněhové taveniny ze špinavé vrstvy obsahovala stovky spór hub a tisíce drobných zrn sádry. Také přítomny byly rostlinné hmoty, průhledné oranžové krystaly a to, co se zdálo být pár pramenů sopečného skla.

Byly zkontrolovány desítky vzorků a mnoho z nich obsahovalo tmavé černé částice sazí rozptýlené mezi malými zrny prachu ze sádry a písku. Saze byly pravděpodobně z kouře z jihovýchodní Asie, který před týdnem spadl přes region.

Zjevná otázka o spórách houb byla, že dorazili s prachem nebo kouřem? Nebo možná vyhodili z okolních stálezelených stromů?

Hypotézu kouře nelze vyloučit. Když byla moje dcera Sarah na střední škole, objevila mnoho spór a bakterií v kouři biomasy, které přišly do Texasu z poloostrova Yucatan. Založila to nad rozumnou pochybnost tím, že zachytila ​​spory přicházející s kouřem z Yucatanu pomocí domácího vzduchového sampleru, který letěla z draka na okraji Mexického zálivu.

Tento objev se stal „rychlým“ papírem v předním vědeckém časopise Atmospheric Environment (viz makezine.com/go/smokespores).

Zatímco spory mohou být pravděpodobně přehozeny přes Pacifik, je mnohem pravděpodobnější, že ti v mém vzorku sněhu pocházeli z mnohem bližších zdrojů, jako jsou blízké stromy. V každém případě to bylo docela překvapení najít tolik spór hub ve sněhu na vrcholu hory. Spóry zahrnovaly rody Alternaria, Nigrospora, Curvularia, Cladosporium, Penicillium (nebo možná Aspergillus) a co se podobá askosporám Splanchnonema a Leptosphaeria.

Nebyl jsem schopen identifikovat nejběžnější spór ve sněhu, protože to není ukázáno v E. Grant Smith's Sampling a identifikace alergických pylu a plísní (Blewstone Press, 2000) nebo knihy a CD Bryce Kendricka The Fifth Kingdom (Mycologue Publications, 2000) .

Dále

Pokud žijete ve sněhové zemi, co je ve vašem sněhu? Obsahuje zjevně nedotčený sníh houbové spory a prvoky? Je kontaminován sazí? Pokud jsou tyto a další nečistoty přítomny, můžete použít satelitní snímky pro zpětné sledování bouře, která spadla na sníh, a tím možná zjistit, kde se tyto kontaminanty objevily?

Jak rostliny pohřbené pod sněhem využívají tepelné ostrovy tvořené kameny a pne?

Jaké jsou nejjednodušší a nejúčinnější způsoby, jak roztát sníh venku? Popel? Písek? Reflektory slunečního světla? Opakovaně použitelné černé plastové fólie?

Nalezení odpovědí na tyto a další otázky týkající se sněhu může vést k různým zajímavým vědeckým projektům pro ty, kteří pobývají v zemi sněhu nebo na ní navštěvují.

Podíl

Zanechat Komentář