Ученые выяснят свойства облаков, чтобы сделать прогнозы погоды точнее
Исследователи ТГУ и института оптики атмосферы СО РАН исследуют свойства перистых облаков, сообщает пресс-служба вуза.
Перистые облака не видны с Земли — они находятся на высоте от восьми до 12 километров и относятся к облакам верхнего яруса. Они состоят из кристаллов льда, способных менять положение в пространстве, и в зависимости от их ориентации может меняться количество солнечной энергии, поступающей в атмосферу Земли, а значит, эти кристаллы имеют самое прямое отношение к погоде и климату. Задача изучения перистых облаков занимает умы ученых уже давно.
«Решить эту проблему важно для того, чтобы научиться составлять наиболее точные прогнозы погоды. Хотя и сами облака представляют большой интерес. «Поведение» кристаллов льда, из которых состоят перистые облака, во многом определяет количество тепла в атмосфере Земли. Поэтому важно изучать микрофизические параметры перистых облаков — размеры кристаллов, их ориентацию в пространстве, температуру, плотность», — сказал сотрудник ТГУ и института оптики атмосферы СО РАН Александр Коношонкин.
Эти задачи лежат в основе его, удостоенного гранта президента России. Проект нацелен на решение теоретической задачи — построение модели рассеяния света на перистых кристаллических облаках.
«Сейчас этой задачей в России занимается одна научная группа — это я и мои коллеги из ТГУ и ИОА. И хотя в последние годы изучением кристаллических облаков активно занимаются и наши американские коллеги, первыми поиски решения начали еще советские — томские! — ученые. Так что, у нас есть некоторая «фора», потому что мы приступили к этой теме раньше, и есть определенное преимущество в методике», — отметил он.
По словам ученого, американские исследователи при изучении рассеяния света в кристаллических облаках опираются на уравнения Максвелла, однако этот метод не позволяет производить расчеты с крупными объектами: чем больше частица, тем больше усложняется решение, приходится использовать суперкомпьютеры для вычислений.
«А в кристаллических облаках частицы очень многообразны, их размеры тоже значительно варьируются — от десяти-20 до тысяч микрон. Поэтому мы используем численное решение задачи рассеяния света на хаотически ориентированных кристаллах, впервые рассчитанное в приближении физической оптики. Полученные результаты позволяют нам определять форму и размер ледяных кристаллов в рамках математической модели оптических свойств перистых облаков. Эта модель позволит усовершенствовать прогнозы погоды и, возможно, ответит на некоторые вопросы, связанные с изменениями климата на планете», — сказал сотрудник ТГУ.
