Японские ученые научились заглядывать внутрь бури с помощью отслеживания мюонов. Это поможет исследователям анализировать структуру штормов так, как это не позволяют сделать традиционные методы (например, с помощью спутниковых изображений). Разработка даст возможность создать новые системы раннего обнаружения разрушительных бурь. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Сегодня штормы в разных частях нашей планеты происходят чаще, чем раньше. Ученые связывают это с изменением климата, из-за которого увеличивается количество экстремальных погодных явлений. А так как климат продолжает меняться, штормы будут случаться все чаще. Поэтому сегодня крайне важны системы своевременного прогнозирования и обнаружения ураганов, которые могут спасти тысячи жизней.
Ученые из Токийского университета разработали новый метод, который позволит более точно обнаруживать и изучать тропические циклоны. Для этого они обратились к физике элементарных частиц в методе, который называется мюография. Сама технология родилась еще в 1960-е годы. Ее суть заключается в том, что специалисты исследуют структуру плотности крупного объекта с помощью потока космических элементарных частиц (мюонов). Раньше с их помощью могли исследовать, например, горы, пирамиды в Египте и многое другое. Однако никому не приходило в голову, что с помощью мюографии можно изучать природные явления.
Исследователи применили специальные датчики (сцинтилляторы), которые соединяются вместе, образуя сетку. Особенность этих приборов заключается в том, что они видят только мюоны — эти частицы образуются в атмосфере, когда космические лучи из глубокого космоса сталкиваются с атомами в воздухе. Мюоны интересны тем, что они очень легко проходят через многие вещества (другие частицы сильно рассеиваются). Однако все же они немного отклоняются, когда преодолевают ту или иную материю. Это и позволяет исследовать бури не просто по фотографии со спутника, а создавая своеобразную модель.
Ученые испытали разработку на циклоне, который прошел через город Кагосима на западе Японии. Исследователи были удивлены: мюография показала, что у циклона было теплое ядро с низкой плотностью, которое резко контрастировало с холодным внешним давлением с высоким давлением.
Исследователи использовали детектор с углом обзора 90 градусов. В дальнейшем ученые планируют увеличить угол обзора до 180 градусов. Это позволит сделать станции наблюдения всенаправленными. Такие разработки смогли бы обнаруживать циклоны на расстоянии 300 километров, и, несмотря на то что спутники уже отслеживают штормы, мюография могла бы сделать прогноз более точным.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
