Физики проследили за движением различных типов снежинок в горах при высоком уровне турбулентности, что позволило им открыть простую математическую закономерность, которая управляет падением снежинок всех форм и размеров при воздействии ветра или при его отсутствии. Как сообщает ТАСС, выводы учёных были опубликованы в статье в научном журнале Physics of Fluids.
Исследователи впервые измерили массу, плотность и размеры снежинок, а также проследили за их движением в условиях турбулентности. Им удалось получить всестороннюю картину падения снежинок, что в прошлом не удавалось сделать в природных условиях.
В частности, проведённые учёными замеры указали на то, что ускорение свободного падения снежинок вне зависимости от их размеров и формы зависит от одного параметра, который физики называют числом Стокса. Он отражает то, насколько быстро те или иные частицы реагируют на движения окружающей их среды, в том числе воздуха или жидкостей.
Физики совершили это открытие в рамках эксперимента, который они проводили на высоте в 2,6 тыс.м. от уровня моря в горах на территории штата Юта. Здесь исследователи установили набор лазеров и других приборов, которые позволили им измерить индивидуальные размеры, массу, плотность и структуру множества падающих снежинок, а также проследить за их реакцией на порывы ветра и турбулентность.
Последующий анализ собранных данных показал, что поведение снежинок можно описать при помощи достаточно простого набора математических принципов, в основе которых лежит число Стокса. По словам исследователей, это касалось как ускорения свободного падения частиц снега, так и того, как менялась форма снежинок и их размеры по мере движения к поверхности Земли.
В результате своей работы физики сделали вывод, что в глубинных слоях атмосферы происходят какие-то процессы, которые описываются математически просто, чего не ожидалось, если посмотреть на сложно устроенные снежинки, кружащие хаотическим образом в турбулентных потоках воздуха. Созданные исследователями математические инструменты позволяют правильно взглянуть на эти движения и увидеть эти закономерности, сообщает центр погоды Фобос.
