В МФТИ нашли способ поиска вихрей в северном полушарии
Российские ученые подобрали надежный метод для отслеживания маленьких интенсивных погодных явлений (вихрей с точки зрения физики), таких как грозовые образования, приводящие к аномально сильным ливням, тропические циклоны, полярные мезоциклоны на примере атмосферы над Северной Атлантикой. Для этого ученые обработали большой массив климатических данных почти за 40 лет. В ходе исследований специалисты собрали информацию о вихрях размерами от 50 километров и нашли с помощью компьютерного моделирования наиболее подходящий метод для их поиска и изучения. В будущем ученые смогут отслеживать и в других районах мира вихри, о которых сейчас нет информации. Работа специалистов поможет прогнозировать возникновение разрушительных погодных явлений, что важно с точки зрения применения их результатов на практике.
Исследование ученых, поддержанное грантом РНФ, опубликовано в журнале Oceanology. Летние ливни, зимние снежные заряды, тропические циклоны и торнадо — примеры маленьких, или мезомасштабных интенсивных погодных явлений. Несмотря на бурное развитие климатологии в последние годы, ученые все еще мало знают об этих процессах. Исследователи проводят работы по анализу их отдельных проявлений, однако общая картина мезомасштабных явлений остается в «серой зоне» науки. Например, слабо изучено, в каких районах они чаще всего возникают, как долго «живут» в среднем, есть ли у них сезонные изменения и как на них сказывается современное изменение климата.
С точки зрения физики, мезомасштабные интенсивные погодные явления — это структуры, имеющие вихревые свойства (вихри). Если они более-менее стабильно сохраняются в атмосфере в течение продолжительного периода, то получаются когерентные структуры. Их выявление среди массива хаотичных данных, изучение с момента зарождения до исчезновения и автоматизация всего этого процесса — актуальные задачи климатологии.
Ученые из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и Московского физико-технического института (МФТИ) применили численное моделирование для изучения вихрей Северной Атлантики. Это крайне важный район для климатологов, так как именно тут зарождается погода почти для всего северного полушария Земли. Для работы исследователи обработали данные за 40 лет с 1979 по 2018 годов, использовав массив данных NAAD (North Atlantic Atmospheric Downscaling). Это позволило им находить и отслеживать вихри размером от 50 км. В ходе исследования специалисты оценили возможности нескольких методов выделения когерентных структур для поиска вихрей Северной Атлантики и нашли один, который лучше всего позволяет изучать мезомасштабные погодные явления.
«Теперь у нас есть база данных, в которой можно узнать, где эти вихри ”обитают”, какие они имеют характеристики (сила ветра, сила осадков, приносят ли они сильное похолодание и прочее). На данный момент мы научились выделять и отслеживать вихри, а также получать их общие характеристики. Теперь нам предстоит научиться разделять различные вихри по типам. Например, мы хотим посмотреть отдельно на тропические циклоны или отдельно на торнадо», — рассказывает первый автор публикации Василиса Кошкина, магистр МФТИ и инженер-исследователь лаборатории морской метеорологии Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН.
Ученые сообщают, что в первую очередь проделанная работа представляет фундаментальный интерес. У климатологов появляется возможность исследовать общие закономерности, характерные для целого класса малоизученных маленьких процессов в атмосфере, их динамику и вклад в формирование климата (этими вопросами до сих пор не занимался никто). Другими словами, можно выделить климатологию мезомасштабных процессов в отдельное научное направление. При этом работа имеет и практическую значимость.
Пользуясь новым методом выделения когерентных структур, специалисты могут научиться предсказывать возникновение интенсивных вихрей в атмосфере значительно заранее, чем это делается сейчас. Также по математическим моделям, которые предсказывают будущий климат, можно будет понять, как станет развиваться мир мезомасштабных процессов и как много будет интенсивных (разрушительных) явлений в будущем. Это поможет, например, скорректировать требования к строительству различных сооружений или дорог.
«В ближайшей перспективе мы планируем предоставить научному сообществу информацию об интенсивных процессах в атмосфере даже там, где их нельзя было бы заметить. Например, в центре океана или в глухом лесу», — добавляет Василиса Кошкина.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно