Държавният учен - Снежна наука - 💡 Fix My Ideas

Държавният учен - Снежна наука

Държавният учен - Снежна наука


Автор: Ethan Holmes, 2019

В зависимост от обстоятелствата, пейзаж, покрит със сняг, може да бъде зимна страна на чудесата, голяма неприятност или катастрофа. Има и друг начин да видите белите неща, тъй като снегът може да осигури важен ресурс за науката.

И учени, и фотографи отдавна са изучавали и фотографирали удивителната красота на отделните снежинки. Тук ще се съсредоточим върху сняг, който е достигнал земята. Ще проучим някои от неговите характеристики и ефекти върху околната среда, освен влагата, която осигурява.

Разсадните иглолистни дървета като тази близо до Cloudcroft, N.M., образуват топлинни острови, които разтопяват околния сняг, особено когато слънчевата светлина затопля иглите им.

Сняг като индикатор на топлинния остров

Температурата, измерена от много от все по-намаляващия брой станции за мониторинг на климата по света, е предубедена в топлата посока чрез неподходящ избор на обект или чрез промени в обектите, които са били правилно разположени при първото им инсталиране.

През 2007 г. метеорологът Антъни Уотс се загрижи за този проблем и започна проект за проучване на всички станции за мониторинг на климата в Американската историческа климатологична мрежа (USHCN). Досега проектът на Уотс предостави снимки и подробни описания на 1003 от 1221 USHCN станции, изследвани от Уотс и неговия доброволен екип от граждански учени.

Най-тревожната констатация от това проучване е, че много станции са разположени твърде близо до „островите на топлина“, като сгради, тротоари, тротоари, алеи и дори горещите отработени газове от климатиците. Само 10% от анкетираните станции отговарят на Националната администрация за океаните и атмосферата (NOAA), две от най-високите класации за климатичните станции. Пълна информация за проекта на Watts е в surfacestations.org.

Уотс и други са използвали скъпи инфрачервени зрители, за да видят как метеорологичните станции се влияят от близките топлинни острови. Снегът също може да показва пристрастие към затопляне и може лесно да бъде записано от обикновена камера.

Вероятно има проблем, ако снегът се топи по-бързо в близост до температурна станция, отколкото в близка открита зона. Самата апаратура за измерване на температурата и нейният монтажен хардуер могат да осигурят леко топло отклонение. Но най-значителното затопляне често е причинено от близките пътища, паркинги и сгради.

Снегът също е идеален инструмент за фотографиране и изучаване на естествени острови. Например скалите, които се появяват през снега, бързо ще се загреят, когато са изложени на слънчева светлина и се топят в близост до сняг. Пънове и жива растителност също ще се загреят и ще предизвикат топене. Това дава интересни указания за оцеляването на насекоми и микроорганизми през зимата.

Можете да направите различни експерименти, които илюстрират как топлинните острови влияят на снега. Най-простото е да се поставят различни предмети върху сняг в открито пространство с много слънчева светлина. Листове от черно-бяла строителна хартия ще работят, ако няма вятър. Снимайте обектите и околния сняг преди и след като слънцето свърши работата си.

Сняг като колектор на частици

През пролетта на 2004 г. пожарите в Югоизточна Азия изпратиха димните потоци през Тихия океан до Съединените щати. Когато прогнозата на NAAPS за аерозолите на Navy Research Lab (www.nrlmry.navy.mil/aerosol) показва, че димът ще пристигне в Ню Мексико, тръгнах на запад от Тексас в стария си пикап, за да направя едновременно измерване на дима и улавяне на част от него. за проучване. По пътя, самоделен въздушен пробоотборник, монтиран на камиона, издуха въздух, събран от фуния върху лепкавата страна на парче лепилна лента. (Ще дам подробности в бъдеща колона.)

Уредът за вземане на проби на въздуха доказа своята стойност, като събира минерални зърна, спори на гъбички, цветен прашец и други материи, докато се движи по шосетата на Западен Тексас и Ню Мексико. Но не успя да събере никакви микроскопични частици от черно-каменни сажди, които образуват дим. Азиатският дим остана висок и никой не падна на повърхността, докато аз вземах проби. Димът покрива голяма част от Ню Мексико, но когато пристигнах в Лас Крусес на 25 март, беше твърде високо, за да бъде заловен.

Намирането на частици дим, които може да са паднали от димните облаци, преди да пристигна в Ню Мексико, ще изискват съвсем различен вид колектор, затова се насочих към Cloudcroft в близките планини Сакраменто. Прогнозата на NAAPS показа, че частиците от дим са паднали на земята над този район на 16–17 март.

В планините останаха големи снежни петна и те бяха покрити с изненадващо количество прах. Снегът под мръсния слой беше много по-чист. Моделът на НААПС показа, че голяма пясъчна буря е избухнала в планината на 5 март.

Всъщност снежните петна служеха като гигантски въздушни проби, които улавяха и съхраняваха всичко, което падаше от небето. Докато димните частици бяха основната цел, прахът осигури бонус. Време беше да постави капка разтопен сняг върху стъклена пързалка и да я прегледа чрез микроскоп.

Една капка от топенето на сняг от мръсния слой съдържаше стотици гъбични спори и хиляди малки зърна от гипс. Присъстваха също и растителни вещества, прозрачни оранжеви кристали и няколко парченца вулканично стъкло.

Десетки проби бяха инспектирани и много от тях включвали тъмни черни частици сажди, пръснати сред малките зърна от гипсов прах и пясък. Саждите вероятно се дължат на пушека в Югоизточна Азия, който падна в региона преди седмица.

Очевидният въпрос за гъбичните спори беше дали са пристигнали с праха или дима? Или може би те духаха от близките вечнозелени дървета?

Хипотезата за дим не може да бъде изключена. Когато дъщеря ми Сара беше в гимназията, тя откри много спори и бактерии в дим от биомаса, които пристигнаха в Тексас от полуостров Юкатан. Тя установи това извън разумното съмнение, улавяйки спори, пристигащи с дим от Юкатан, с помощта на домашно приготвена въздушна проба, която излетя от хвърчило в края на Мексиканския залив.

Това откритие се превърна в “бърза” хартия в Атмосферна среда, водещо научно списание (виж makezine.com/go/smokespores).

Докато вероятно спорите могат да бъдат разпръснати из Тихия океан, много по-вероятно е тези в моите снежни проби да идват от много по-близки източници, като близките дървета. Във всеки случай, беше доста изненада да намерим толкова много гъбични спори в снега на планината. Спорите включват родовете Alternaria, Nigrospora, Curvularia, Cladosporium, Penicillium (или вероятно Aspergillus) и това, което прилича на аскоспорите Splanchnonema и Leptosphaeria.

Не успях да идентифицирам най-разпространената спора в топенето на сняг, тъй като не е показано в извадката на Е. Грант Смит и идентифицирането на алергенни изпичания и плесени (Blewstone Press, 2000) или книгата и компактдиска на Пето царство на Брайс Кендрик (Mycologue Publications, 2000) ,

Отиваме по-нататък

Ако живеете в снежна страна, какво има в снега ви? Дали очевидно чистият сняг съдържа гъбични спори и протозои? Замърсена ли е с частици от сажди? Ако тези и други замърсители присъстват, можете ли да използвате сателитни изображения, за да проследите бурята, която е паднала от снега, като по този начин е възможно да откриете къде са произлезли замърсителите?

Как растенията, заровени под снега, експлоатират островите на топлината, образувани от скали и пънове?

Кои са най-простите и най-ефективни начини за разтопяване на снега на открито? Пепел? Пясък? Рефлектори за слънчева светлина? Черно пластмасови листове за многократна употреба?

Намирането на отговори на тези и други въпроси, свързани със снега, може да доведе до разнообразие от интересни научни проекти за тези, които живеят или посещават сняг.



Може Да Се Интересувате

Вижте кой е най-доброто от 17-те най-нови 3D принтери за тази година

Вижте кой е най-доброто от 17-те най-нови 3D принтери за тази година


9 Уроци, извлечени от поставянето на супер тежка, персонализирана поставка към Quadcopter

9 Уроци, извлечени от поставянето на супер тежка, персонализирана поставка към Quadcopter


Внимание на производителите: Алесандро Флорио и Марко Флорио

Внимание на производителите: Алесандро Флорио и Марко Флорио


3D печат на архитектурни елементи

3D печат на архитектурни елементи