Američki naučnici iz Brookhaven National Laboratory razvili su komoru „cloud in a box“ (≈1 m³) za stvaranje i proučavanje turbulentnih oblaka u kontrolisanim uslovima. Sistem kombinuje topli, vlažni vazduh sa hladnim gornjim slojem kako bi izazvao supersaturaciju i kondenzaciju na aerosolima. Tim koristi neintruzivne tehnike — fluorescentno obeležavanje, centimetarski lidar i THz radar — za praćenje nastanka kapljica i ranih znakova rosulje. Modularni dizajn omogućava duža i ponovljiva merenja i primene u proučavanju uticaja vremena na infrastrukturu i transport bioaerosola.
Brookhaven Lab Predstavio 'Cloud In A Box' — Laboratorijska Komora Za Proučavanje Oblaka I Padavina
Atmospheric scientists Arthur Sedlacek (left) and Fan Yang in the cloud chamber laboratory, where they can study cloud properties under controlled conditions.Credit:David Rahner / Brookhaven National Laboratory
Američki naučnici i inženjeri iz Brookhaven National Laboratory (BNL) razvili su prilagodljivu komoru zapremine 35 kubičnih stopa (≈1 m³) nazvanu „cloud in a box“ za stvaranje i detaljno proučavanje turbulentnih oblaka pod strogo kontrolisanim uslovima.
Kako komora radi
Komora je obložena panelima za regulisano grejanje i hlađenje koji omogućavaju kombinovanje toplog, vlažnog vazduha sa zagrevane donje ploče i hladnog, vlažnog vazduha sa rashlađenog gornjeg panela. Mešanjem ovih struja stvara se supersaturacija (relativna vlažnost > 100%), što omogućava kondenzaciju vodene pare na aerosolnim česticama i formiranje kapljica.
Prvi test i posmatranje
Tokom prvog testa tim je ubrizgao aerosolne čestice (npr. so) koje služe kao jezgro oblaka, a tanki zeleni laserski snop omogućio je vizuelizaciju rođenja oblaka. „Videli smo rođenje oblaka“, rekao je Arthur Sedlacek, PhD, atmosferski hemičar u BNL-u. Taj trenutak su opisali kao ispunjen uzbuđenjem i olakšanjem.
Neintruzivne metode merenja
Da bi izbegli ometanje struja vazduha unutar komore, tim razvija neintruzivne tehnike posmatranja: fluorescentno obeležavanje aerosola za praćenje njihove aktivacije pod laserskim osvetljenjem, centimetarski lidar za mapiranje strukture oblaka i radar u terahercnom (THz) opsegu za detekciju najranijih znakova rosulje i praćenje brzine pada kapljica.
Prednosti i primene
Prema Fan Yangu, PhD, komora može održati turbulentan oblak u približno stabilnom stanju satima, što omogućava ponovljena i statistički robusna merenja. Modularni bočni paneli mogu se preuređivati da bi se simulirali različiti unutrašnji tokovi i atmosferski slojevi, a konstrukcija dopušta i vertikalno proširenje za veće zapremine i napredne studije kiše.
Potencijalne primene uključuju: bolje razumevanje formiranja rosulje i padavina u toplim oblačnim sistemima, ispitivanje uticaja vremenskih uslova na energetsku i komunikacionu infrastrukturu i praćenje transporta bioaerosola (polen, patogeni).
„Okruženje koje stvaramo u ovoj komori otvara mogućnosti za razne ideje i eksperimente koje ranije nismo mogli izvesti u kontrolisanim uslovima“, izjavio je Sedlacek u saopštenju za štampu.
Ova eksperimentalna platforma omogućava naučnicima da ispituju detalje mikrofizike oblaka — na primer, zašto neki topli oblaci stvaraju rosulju ili kišu, dok drugi ne — i time smanjuju neizvesnost u klimatološkim i meteorološkim modelima.
Pomozite nam da budemo bolji.
