• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nowa technika laserowa daje szanse na deszcz na życzenie

    05.05.2010. 19:12
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespół naukowców z Francji, Niemiec i Szwajcarii wykorzystał technikę laserową do wywołania deszczu w wolnej atmosferze. Technika, która została szczegółowo opisana w czasopiśmie Nature Photonics, może zostać wykorzystana do badania powstawania kropelek w chmurach, a nawet zapewnić nowy sposób na otwarcie nieba.

    Kontrolowanie pogody jest ambicją człowieka już od dawna. Na przestrzeni historii ludzkości podejmowano olbrzymie wysiłki, aby znaleźć sposób na wywoływanie deszczu. Niedawne pomysły na wywołanie deszczu (lub rozproszenie mgły) opierały się na wykorzystaniu samolotów albo rakiet, które obsiewały chmury solą srebrzystą czy suchym lodem. Cząstki te działają jak "zarodek lodu", wokół którego mogą tworzyć się krople deszczu.

    W ramach ostatnich badań, prowadzonych pod kierunkiem dr Jérôme'a Kaspariana z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii, wykorzystano wyjątkowy instrument zwany terawatowym laserem femtosekundowym Téramobile, aby za pomocą niezwykle silnych i ultrakrótkich impulsów laserowych wywołać "samonaprowadzające zjonizowane smugi". Jony wywoływały kondensację najpierw w komorze chmurowej, a następnie, pewnego chłodnego, jesiennego wieczoru, na niebie w stolicy Niemiec - Berlina. W ramach dalszych doświadczeń laboratoryjnych zespół zbadał mechanizmy stojące za tym procesem, w tym chemiczną fotooksydacyję oraz skutki elektrostatyczne.

    "To pierwsze doświadczenie pokazujące, że laser jest w stanie wywołać kondensację" - wyjaśnia dr Kasparian. Jego zespół jest przekonany, że technikę laserową można wykorzystać do modyfikowania lokalnych warunków pogodowych. "Reakcja, jaką uzyskaliśmy stanowi pierwszy etap powstawania deszczu, więc przewidujemy możliwość zastąpienia obecnych technik" - dodaje.

    Wykorzystując wytworzone laserowo jony naukowcy chcieli naśladować rolę pyłu i pyłków roślinnych jako "zaczątków kropli deszczowej" w procesie kondensacji. Najpierw skierowali impulsy laserowe na chmury wytworzone w eksperymentalnej komorze. W tym eksperymencie jony posłużyły jako "haczyki" dla wilgoci, a smugę kondensacyjną można było zaobserwować wzdłuż ścieżki lasera. Ale kropelki były zbyt małe, aby wywołać rzeczywistą ulewę - była to raczej delikatna mgiełka.

    Następnie w pewien zimny wieczór, kiedy wilgotność wynosiła około 90%, zespół skierował impulsy lasera Téramobile prosto w niebo. Naukowcy śledzili pomiary urządzenia LIDAR (ang.: light detection and ranging), aby monitorować zawartość aerozolu w atmosferze i obserwowali zmiany warunków meteorologicznych: spadek widoczności, wzrost wilgotności do 93% i wzrost stężenia pary wodnej.

    "Wykazaliśmy doświadczalnie, że samonaprowadzające smugi wywołane za pomocą ultrakrótkich impulsów laserowych mogą wspomagać kondensację wody, nawet w nienasyconej, wolnej atmosferze" - czytamy w podsumowaniu. "To zjawisko stanowi nowe i atrakcyjne narzędzie do zdalnej charakterystyki wilgotnej atmosfery i powstawania chmur. Ponadto może nawet dać możliwości wpływania na opady lub ich wywoływania za pomocą laserów pracujących w trybie ciągłym zamiast rakiet."

    Następnym zadaniem stojącym przed zespołem jest dopracowanie techniki i wytworzenie większej ilości deszczu.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Stratus nebulosus – gatunek chmur Stratus. Ma postać mglistej zasłony lub warstwy występującej na wysokości 0 − 600 m. Taki wygląd spowodowany jest tym, że chmura składa się wyłącznie z kropelek wody. Powstaje w przeciwieństwie do chmur kłębiastych w chłodnym, wilgotnym i stabilnym powietrzu. Chmury Stratus nebulosus mogą także powstawać z uniesionej mgły. Z tego powodu, że chmura jest bardzo niska, często przysłania wierzchołki drzew i budynków. Niski Stratus w przeciwieństwie do wyższych od niego chmur Altostratus i Cirrostratus nie wywołuje zjawisk optycznych takich jak halo, korona i słońca poboczne, ale możliwe jest zaobserwowanie wieńca. Stratus nebulosus często wywołują opady mżawki, drobnego deszczu lub śniegu. Zwykle zanikają po wschodzie słońca przez wyparowanie lub napłynięcie masy cieplejszego, niestabilnego powietrza. Niekiedy wskutek prądów konwekcyjnych warstwa tych chmur zostaje uniesiona, przekształcając się w chmury Cumulus lub Stratocumulus stratiformis. Jeżeli Stratus nebulosus powstaną w powietrzu przepływającym nad wzgórzami, są zwiastunami deszczu, a gdy latem w nocy – zwiastuje to słoneczną pogodę. Wywołania zwrotne (ang. callback) jest to technika programowania będąca odwrotnością wywołania funkcji. Zwykle korzystanie z właściwości konkretnej biblioteki polega na wywołaniu funkcji (podprogramów) dostarczanych przez tę bibliotekę. W tym przypadku jest odwrotnie: użytkownik jedynie rejestruje funkcję do późniejszego wywołania, natomiast funkcje biblioteki wywołają ją w stosownym dla siebie czasie. Wywoływanie materiałów fotograficznych (błon i papierów) – proces fotograficzny, którego zasadniczym etapem jest reakcja chemiczna, w wyniku której przetwarzane są naświetlone obszary substancji światłoczułej. W ten sposób obraz utajony przekształca się w negatywowy obraz jawny. Wywoływanie przeprowadza się najczęściej przy użyciu kąpieli w roztworze wywoływacza. Większość materiałów fotograficznych musi być następnie poddanych utrwalaniu.

    Stratocumulus stratiformis (z łac. „kłębiaste warstwowe rozpostarte”) − gatunek chmur Stratocumulus charakteryzujący się dużą rozciągłością poziomą. Jest on najbardziej pospolitą odmianą tych chmur. Warstwa tych chmur zazwyczaj nie jest gruba, ale czasami wywołuje słabe opady drobnego deszczu lub śniegu. Widząc ją pod słońce np. podczas wschodu lub zachodu można odnieść wrażenie, że grozi ona silnym opadem. Jest wtedy bardzo ciemna. Ale gdy widać ją pod innym kątem ma szary odcień. Grubość chmury musi więc znacznie wzrosnąć, by mogła spowodować choć słaby opad. Chmury – obserwowane w atmosferze skupiska kondensatów substancji występującej w postaci pary. W atmosferze ziemskiej jest to para wodna. Ochładzanie zmniejsza zdolność powietrza do zatrzymywania pary wodnej. Ochładzanie do temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.

    Zjawisko Eberharda - zjawisko polegające na silniejszym zaczernianiu się małych fragmentów wywoływanego obrazu fotograficznego w porównaniu z polami dużymi, mimo identycznych warunków ekspozycji i wywoływania. Zjawisko to tłumaczy się dyfuzją świeżego wywoływacza z sąsiedniego pola o słabszym naświetleniu. Chmura konwekcyjna - rodzaj chmur powstałych w wyniku występującej w atmosferze konwekcji w sytuacji, gdy prądy wstępujące przekraczają poziom kondensacji, powyżej którego tworzy się chmura. Rozmiary tych chmur są bardzo różne w zależności od intensywności i pionowego zasięgu konwekcji. Często te chmury wywołują silne (Cumulonimbus) krótkotrwałe opady zwane opadami przelotnymi lub konwekcyjnymi.

    Cumulus mediocris – chmury Cumulus o umiarkowanej rozciągłości pionowej (takiej, jak i poziomej), których wierzchołki wykazują niewielkie wypukłości. Chmury te potrafią wypiętrzyć się na wysokość ponad kilometra. Z tego powodu zdarza się, że wywołują słaby przelotny opad deszczu lub śniegu, ale przeważnie nie dają opadów. Ze względu na to, że Cumulus mediocris często jeszcze nie są zbyt grube, frakcja opadu opadu nie jest duża. Chmura ta stanowi pośrednie stadium rozwoju pomiędzy Cumulus humilis, a Cumulus congestus. Optyka aktywna jest stosunkowo nową technologią wykorzystania teleskopów typu reflektor. Technikę zaczęto rozwijać w latach osiemdziesiątych, i obecnie jest dość często już stosowana w teleskopach o lustrach pierwotnych większych niż 8 m. Optyka aktywna powoduje szybkie dostosowanie kształtu optycznych elementów korygujących do turbulencji w atmosferze ziemskiej, tak aby w miarę możliwości zniwelować rozmycie obrazu wywołane drganiem powietrza. Technika ta została po raz pierwszy w pełni wykorzystana w 3,5 metrowym teleskopie ESO New Technology Telescope (NTT) w 1989 roku. W oparciu o tę technikę działa 10-metrowy teleskop Kecka. Korekta elementów aktywnych następuje 10 do 20 razy na sekundę. Optyki aktywnej nie należy mylić z bardziej zaawansowaną technologicznie optyką adaptatywną.

    Haptonastia – ruch nastyczny organów roślinnych (także zwierzęcych) wywołany działaniem specyficznego bodźca mechanicznego. Od sejsmonastii (tigmonastii) odróżnia się tym, że wywoływana jest przez konkretny bodziec mechaniczny, a nie dowolny dotyk (np. nie przez dotykanie pałeczką lub upadkiem kropli deszczu) oraz jest wynikiem wzrostu (pod wpływem auksyn), a nie zmian turgoru. Niektóre źródła nie odróżniają tych typów nastii. Jak inne nastie, nie zależy od kierunku działania bodźca, co ją odróżnia od tigmotropizmu.

    Ewokacja (z łac. evocare wywołać, wywoływać i evocatio wywołanie) w magii i okultyzmie ewokacja to przywoływanie lub wywoływanie duchów i demonów, a także wizja czegoś (np. zjawiska), uprzytamnianie lub wspomnienie, np. wywołanie wspomnień, przedstawienie sobie jakiegoś pojęcia, też ewokacja odległych przeżyć.

    Prosto Mixtape Deszczu Strugi – pierwsza z cyklu składanek Prosto Mixtape, nagrana w formie ciągłego miksu utworów połączonych w całość przez DJ Deszczu Strugi, wydana przez wytwórnię Prosto. W nagraniach wzięło udział 14 producentów i 36 raperów. Kompozycje zmiksował DJ Deszczu Strugi z WWO. Album był promowany teledyskiem do utworu "Prosto" oraz promo-mixu "Deszczu Strugi Mix".

    Dodano: 05.05.2010. 19:12  


    Najnowsze