본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
두 개의 눈송이는 똑같지 않지만, 난류 속에서 똑같이 행동한다.
눈송이 가속은 신비롭게도 예측 가능한 패턴을 따른다.
[2023년 12월20일 = ENN] 겨울 동화의 나라는 보송보송하고 반짝이는 눈 더미를 떠올리게 한다. 그러나 땅에 닿기 위해서는 눈송이가 휘몰아치는 대기 속으로 휩쓸려 땅에 직접 떨어지는 대신 공기를 통해 소용돌이치게 된다.
강설 경로는 복잡하지만 알프스 휴가 동안 잠재적인 눈을 평가하는 스키어나 눈 오는 날을 기대하는 학교 어린이들에게만 중요한 것이 아니다. 눈송이 낙하 속도를 결정하는 것은 날씨 패턴을 예측하고 기후 변화를 측정하는 데 중요하다.
AIP에 출판된 유체 물리학에서, 유타 대학 연구원들은 대기의 난류에서 눈송이의 가속을 보고했다. 그들은 난류나 눈송이의 종류에 상관없이, 가속도는 지수 분포로 묘사될 수 있는 보편적인 통계적 패턴을 따른다는 것을 발견했다.
"열대 지방에서도 강수는 종종 눈으로 일생을 시작한다," 라고 저자 티모시 가렛(Timothy Garrett)이 말했다.
“강설이 얼마나 빨리 내리는지는 폭풍의 수명과 궤적, 그리고 기후 변화를 증폭시키거나 감소시킬 수 있는 구름의 범위에 큰 영향을 미친다. 눈송이 낙하 속도에 대한 모델 표현의 작은 조정만으로도 폭풍 예측과 주어진 수준의 높은 온실가스 농도에 대해 기후가 얼마나 빨리 따뜻해질 것으로 예상되는지에 중요한 영향을 미칠 수 있다.”
솔트레이크시티 근처의 스키장에서 팀은 전례 없는 900인치의 눈과 싸웠다. 그들은 동시에 강설을 촬영하고 대기 난류를 측정했고 레이저 광 시트를 사용하는 장치를 발명하여 눈송이의 질량, 크기 및 밀도에 대한 정보를 수집했다.
"일반적인 예상대로, 우리는 저밀도의 '부드러운' 눈송이들이 주변의 난류성 소용돌이에 가장 잘 반응한다는 것을 발견했다," 라고 가렛이 말했다.
시스템의 복잡성에도 불구하고, 연구팀은 눈송이 가속이 3/2 배의 지수를 갖는 주파수 분포를 따른다는 것을 발견했다. 또한 그들의 데이터를 분석하면서 말단 속도 주파수 분포의 변동도 같은 패턴을 따른다는 것을 발견했다.
“눈송이는 복잡하고 난기류는 불규칙하다. 문제의 단순성은 실제로 매우 신비하다. 특히 표면적으로 난류와 무관한 것인 말단 속도의 가변성과 난류에 의해 국부적으로 완충되는 눈송이의 가속 사이의 대응 관계가 있다는 점을 고려할 때 문제의 단순성은 사실 매우 신비롭다."라고 가렛은 말했다.
크기가 최종 속도를 결정하기 때문에 눈송이 크기에 영향을 미치는 구름의 난류가 지상에서 측정된 난류와 관련이 있다는 것이 가능한 설명입니다. 그러나 3/2 라는 계수는 여전히 미스터리로 남아 있다.
연구자들은 난기류와 이것이 눈송이에 미치는 영향을 자세히 관찰하기 위해 기름방울의 안개를 사용하여 올 겨울 실험을 재검토할 예정이다.
눈송이 경로 추적:
다음은 ENN과 AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS 가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/73849-no-two-snowflakes-are-alike-but-amid-turbulence-they-act-the-same
https://publishing.aip.org/publications/latest-content/no-two-snowflakes-are-alike-but-amid-turbulence-they-act-the-same/
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
