Χώρα Επιστήμονας - Επιστήμη Χιονιού - 💡 Fix My Ideas

Χώρα Επιστήμονας - Επιστήμη Χιονιού

Χώρα Επιστήμονας - Επιστήμη Χιονιού


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Ανάλογα με τις περιστάσεις, ένα τοπίο επικαλυμμένο με χιόνι μπορεί να είναι ένα χειμωνιάτικο τοπίο, μια μεγάλη όχληση ή μια καταστροφή στην κατασκευή. Υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να δείτε τα λευκά πράγματα επίσης, επειδή το χιόνι μπορεί να αποτελέσει έναν σημαντικό πόρο για να κάνει την επιστήμη.

Τόσο οι επιστήμονες όσο και οι φωτογράφοι έχουν μελετήσει και φωτογραφίσει την εκπληκτική ομορφιά των μεμονωμένων νιφάδων χιονιού. Εδώ θα επικεντρωθούμε στο χιόνι που έχει φτάσει στο έδαφος. Θα εξετάσουμε μερικά από τα χαρακτηριστικά και τις επιπτώσεις του στο περιβάλλον, εκτός από την υγρασία που παρέχει.

Τα κωνοφόρα κωνοφόρα, όπως αυτή κοντά στο Cloudcroft, Ν.Μ., σχηματίζουν θερμό νησίδες που λιώνουν γύρω από το χιόνι, ειδικά όταν το ηλιακό φως θερμαίνει τις βελόνες τους.

Χιόνι ως ένδειξη θερμότητας νησιού

Η θερμοκρασία που μετράται από πολλούς από τον συνεχώς μειούμενο αριθμό σταθμών παρακολούθησης του κλίματος σε όλο τον κόσμο είναι προκατειλημμένη στη θερμή κατεύθυνση από ακατάλληλη επιλογή τοποθεσίας ή από αλλαγές σε τοποθεσίες που είχαν τοποθετηθεί σωστά κατά την πρώτη εγκατάσταση.

Το 2007 ο μετεωρολόγος Anthony Watts ανησύχησε για το πρόβλημα αυτό και ξεκίνησε ένα έργο για την έρευνα όλων των κλιματικών σταθμών παρακολούθησης στο Αμερικανικό Ιστορικό Κλιματολογικό Δίκτυο (USHCN). Το έργο Watts έχει μέχρι στιγμής δώσει φωτογραφίες και λεπτομερείς περιγραφές των 1.003 από τους σταθμούς των 1.221 USHCN που εξετάστηκαν από τον Watts και την εθελοντική ομάδα επιστημόνων πολίτη.

Το πιο ανησυχητικό εύρημα από αυτή τη μελέτη είναι ότι πολλοί σταθμοί τοποθετούνται πολύ κοντά σε «νησιά θερμότητας» όπως κτίρια, πεζοδρόμια, πεζοδρόμια, δρόμους και ακόμη και τα καυτά καυσαέρια από κλιματιστικά. Μόνο το 10% των ερωτηθέντων σταθμών πληρούν τις δύο υψηλότερες βαθμολογίες για τους κλιματικούς σταθμούς της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA). Οι πλήρεις λεπτομέρειες του έργου της Watts είναι στο surfacestations.org.

Οι Watts και άλλοι χρησιμοποίησαν ακριβούς υπέρυθρους θεατές για να δουν πώς επηρεάζονται οι μετεωρολογικοί σταθμοί από κοντινά νησιά θερμότητας. Το χιόνι μπορεί επίσης να υποδηλώνει μια προκατάληψη της θερμοκρασίας και μπορεί εύκολα να καταγραφεί από μια συνηθισμένη κάμερα.

Υπάρχει πιθανό πρόβλημα εάν το χιόνι λιώνει ταχύτερα κοντά σε ένα σταθμό θερμοκρασίας από ό, τι σε μια κοντινή ανοιχτή περιοχή. Η ίδια η συσκευή ανίχνευσης θερμοκρασίας και το υλικό τοποθέτησης της μπορούν να δώσουν μια ελαφρά ζεστή προκατάληψη. Αλλά η πιο σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας προκαλείται συχνά από κοντινούς δρόμους, χώρους στάθμευσης και κτίρια.

Το χιόνι παρέχει επίσης ένα ιδανικό εργαλείο για τη φωτογράφηση και τη μελέτη φυσικών θερμών νησιών. Για παράδειγμα, οι βράχοι που αναδύονται από το χιόνι θα ζεσταθούν γρήγορα όταν εκτίθενται στο ηλιακό φως και λιώνουν κοντά στο χιόνι. Τα τεμαχίδια και η ζωντανή βλάστηση θα ζεσταίνουν επίσης και θα προκαλέσουν τήξη. Αυτό παρέχει ενδιαφέρουσες ενδείξεις σχετικά με την επιβίωση των εντόμων και των μικροοργανισμών κατά τη διάρκεια του χειμώνα.

Μπορείτε να κάνετε μια ποικιλία πειραμάτων που δείχνουν πώς επηρεάζουν τα χερσαία νησιά το χιόνι. Το πιο απλό είναι να τοποθετήσετε διάφορα αντικείμενα στο χιόνι σε έναν ανοιχτό χώρο με άφθονο ηλιακό φως. Φύλλα από ασπρόμαυρο χαρτί κατασκευής θα λειτουργούν αν δεν υπάρχει άνεμος. Κάντε φωτογραφίες των αντικειμένων και του γύρω χιόνι πριν και μετά τον ήλιο έχει κάνει τη δουλειά του.

Το χιόνι ως συλλέκτης σωματιδίων

Την άνοιξη του 2004, οι πυρκαγιές στη Νοτιοανατολική Ασία έστειλαν καπνούς σε όλο τον Ειρηνικό Ωκεανό στις Ηνωμένες Πολιτείες. Όταν οι έγχρωμες προβλέψεις του Navy Research NAAPS (www.nrlmry.navy.mil/aerosol) έδειξαν ότι ο καπνός θα έφθασε στο Νέο Μεξικό, κατευθυνόμουν δυτικά από το Τέξας με την παλιά μου συλλογή σε μια προσπάθεια να μετρήσω και τον καπνό και να συλλάβω μερικά από αυτά για μελέτη. Κατά μήκος του δρόμου, ένας σπιτικός δειγματολήπτης αέρα τοποθετημένος στο όχημα έσπαγε αέρα που συλλέχθηκε από μια χοάνη πάνω από την κολλώδη πλευρά ενός κομματιού κολλητικής ταινίας. (Θα παράσχω λεπτομέρειες σε μια μελλοντική στήλη.)

Ο δειγματολήπτης αέρα απέδειξε την αξία του με τη συλλογή ορυκτών κόκκων, σπόρων μυκήτων, γύρης και άλλης ύλης κατά την οδήγηση κατά μήκος των αυτοκινητοδρόμων του Δυτικού Τέξας και του Νέου Μεξικού. Αλλά απέτυχε να συλλέξει οποιοδήποτε από τα μικροσκοπικά σωματίδια αιθάλης άνθρακα που σχηματίζουν καπνό. Ο ασιατικός καπνός παρέμεινε ψηλός και κανένα από αυτά δεν έπεσε στην επιφάνεια κατά τη δειγματοληψία. Ο καπνός κάλυψε μεγάλο μέρος του Νέου Μεξικού, αλλά όταν έφτασα στο Las Cruces στις 25 Μαρτίου ήταν πολύ υψηλό για να συλληφθεί.

Η εύρεση σωματιδίων καπνού που ενδέχεται να έχουν πέσει από τα σύννεφα καπνού πριν φτάσω στο Νέο Μεξικό θα απαιτούσε ένα πολύ διαφορετικό είδος συλλέκτη, οπότε κατευθυνόμουν προς το Cloudcroft στα κοντινά βουνά του Σακραμέντο. Οι προβλέψεις της NAAPS έδειξαν ότι τα σωματίδια καπνού έπεσαν στο έδαφος στην περιοχή αυτή στις 16-17 Μαρτίου.

Μεγάλες επιφάνειες χιονιού παρέμειναν στα βουνά και επικαλύφθηκαν με μια εκπληκτική ποσότητα σκόνης. Το χιόνι κάτω από το βρώμικο στρώμα ήταν πολύ καθαρότερο. Το μοντέλο NAAPS έδειξε ότι μια μεγάλη καταιγίδα σκόνης είχε ανατινάξει το βουνό στις 5 Μαρτίου.

Στην πραγματικότητα, τα μπαλώματα του χιονιού λειτουργούσαν ως γιγαντιαίοι δειγματολήπτες αέρα που συλλαμβάνουν και αποθηκεύουν ό, τι πέφτει από τον ουρανό. Ενώ τα σωματίδια καπνού ήταν ο κύριος στόχος, η σκόνη παρείχε ένα επίδομα. Ήταν χρόνος να τοποθετήσετε μια σταγόνα λιωμένου χιονιού σε μια γυάλινη ολίσθηση και να την επιθεωρήσετε μέσω μικροσκοπίου.

Μία σταγόνα χιονιού από το βρώμικο στρώμα περιείχε εκατοντάδες σπόρια μυκήτων και πολλές χιλιάδες μικροσκοπικά σπόρια γύψου. Επίσης, υπήρχαν φυτική ύλη, διαφανείς πορτοκαλί κρύσταλλοι και ό, τι φαίνεται να είναι μερικές παραλλαγές ηφαιστειακού γυαλιού.

Διεξήχθησαν επιθεωρήσεις δεκάδων δειγμάτων και πολλά από αυτά περιλάμβαναν σκούρα μαύρα σωματίδια αιθάλης που ήταν διάσπαρτα μεταξύ των μικροσκοπικών κόκκων σκόνης γύψου και άμμου. Η αιθάλη ήταν πιθανώς από τον καπνό της Νοτιοανατολικής Ασίας που έπεσε στην περιοχή την προηγούμενη εβδομάδα.

Η προφανής ερώτηση σχετικά με τους σπόρους μυκήτων ήταν, έφτασαν με τη σκόνη ή τον καπνό; Ή ίσως ανατίναξαν από τα κοντινά αειθαλή δέντρα;

Η υπόθεση του καπνού δεν μπορεί να αποκλειστεί. Όταν η κόρη μου, η Σάρα ήταν στο γυμνάσιο, ανακάλυψε πολλά σπόρια και βακτήρια στον καπνό βιομάζας που έφτασε στο Τέξας από τη χερσόνησο Γιουκατάν. Το καθιέρωσε αυτό πέρα ​​από μια λογική αμφιβολία, συλλαμβάνοντας σπόρια που φτάνουν με καπνό από το Γιουκατάν μέσω ενός σπιτιού δειγματολήπτη αέρα που πέταξε από ένα χαρταετό στην άκρη του Κόλπου του Μεξικού.

Αυτή η ανακάλυψη έγινε ένα «γρήγορο» χαρτί στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον, ένα κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό (δείτε το makezine.com/go/smokespores).

Ενώ τα σπόρια πιθανόν να διοχετευθούν σε ολόκληρο τον Ειρηνικό, είναι πολύ πιθανότερο όσοι είχαν δείγματα χιονιού να προέρχονται από πολύ πιο κοντινές πηγές, όπως τα κοντινά δέντρα. Σε κάθε περίπτωση, ήταν αρκετά μεγάλη έκπληξη να βρούμε τόσα πολλά μυκητιακά σπόρια στο χιόνι πάνω σε ένα βουνό. Οι σπόροι περιελάμβαναν τα γένη Alternaria, Nigrospora, Curvularia, Cladosporium, Penicillium (ή πιθανώς Aspergillus) και αυτό που μοιάζει με τα ασκοσπόρια Splanchnonema και Leptosphaeria.

Δεν μπόρεσα να εντοπίσω τον πιο συνηθισμένο σπόριο στο snowmelt, καθώς δεν παρουσιάζεται στο Sampling and Identifying Allergenic Pollens and Molds (Blewstone Press, 2000) του E. Grant Smith ή στο Βιβλίο και CD του Μπρυς Κέντρικ (Mycologue Publications, 2000) .

Συνεχίζοντας

Εάν κατοικείτε στη χώρα του χιονιού, ποιο είναι το χιόνι σας; Φαινομενικά παρθένο χιόνι περιέχει σπόρια μυκήτων και πρωτόζωα; Είναι μολυσμένο με σωματίδια αιθάλης; Εάν είναι παρόντες αυτοί και άλλοι μολυντές, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δορυφορικές εικόνες για να παρακολουθήσετε την καταιγίδα που έπεσε στο χιόνι, με αποτέλεσμα να διαπιστώσετε πού προέκυψαν οι μολυσματικές ουσίες;

Πώς τα φυτά που θάβονται κάτω από το χιόνι εκμεταλλεύονται τα θερμικά νησιά που σχηματίζονται από πετρώματα και πετρώματα;

Ποιοι είναι οι απλούστεροι και αποτελεσματικότεροι τρόποι για να λιώσετε το χιόνι σε εξωτερικούς χώρους; Τέφρα? Αμμος? Ανακλαστήρες ηλιακού φωτός; Επαναχρησιμοποιήσιμα μαύρα πλαστικά φύλλα;

Η εύρεση απαντήσεων σε αυτές και σε άλλες ερωτήσεις σχετικά με το χιόνι μπορεί να οδηγήσει σε μια ποικιλία ενδιαφέρουσων επιστημονικών έργων για όσους διαμένουν ή που επισκέπτονται τη χώρα χιονιού.



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Χρήση συνομιλίας βίντεο Hangout για το "Εμφάνιση και ειδοποίηση δημιουργού"

Χρήση συνομιλίας βίντεο Hangout για το "Εμφάνιση και ειδοποίηση δημιουργού"


HOWTO - εξουδετερώνει εξ αποστάσεως τις συνεδρίες τερματικών υπηρεσιών

HOWTO - εξουδετερώνει εξ αποστάσεως τις συνεδρίες τερματικών υπηρεσιών


Βραβεία Makey 2011 Nominee 06: Parrot ΗΠΑ, "Οι περισσότεροι επισκευές Friendly"

Βραβεία Makey 2011 Nominee 06: Parrot ΗΠΑ, "Οι περισσότεροι επισκευές Friendly"


Συνταγή: Κάνετε σπιτικά φρούτα δέρμα

Συνταγή: Κάνετε σπιτικά φρούτα δέρμα