Cercetătorii americani au studiat traiectoria diferitelor tipuri de fulgi de zăpadă în zone montane cu niveluri ridicate de turbulență, dezvăluind astfel un model matematic simplu care guvernează căderea fulgilor de zăpadă, indiferent de forma și dimensiunile acestora, cu sau fără vânt, conform informațiilor furnizate de Rador Radio România.
Cercetările oamenilor de știință au fost publicate într-un articol în revista științifică „Physics of Fluids”. Profesorul de la Universitatea din Utah, Timothy Garrett, a declarat că au măsurat pentru prima dată masa, densitatea și dimensiunea fulgilor de zăpadă și au monitorizat mișcarea lor în condiții de turbulență. Acesta a subliniat că au reușit să obțină o perspectivă comprehensivă asupra căderii fulgilor de zăpadă, realizând ceva ce nu fusese posibil în condiții naturale până în prezent, conform comunicatului de presă al revistei.
În special, măsurătorile realizate de profesorul Garrett și echipa sa de cercetători au indicat că accelerația căderii libere a fulgilor de zăpadă, indiferent de forma sau dimensiunea lor, depinde de un parametru denumit de fizicieni „numărul Stokes”. Acesta reflectă viteza cu care anumite particule răspund la mișcările mediului lor înconjurător, inclusiv la aer sau lichide.
Cum a fost făcut experimentul?
Fizicienii americani au realizat această descoperire în cadrul unui experiment desfășurat la o altitudine de 2.600 de metri deasupra nivelului mării, în munții statului Utah. În această locație, cercetătorii au instalat un set de lasere și alte instrumente care le-au permis să măsoare individual dimensiunile, masa, densitatea și structura mai multor fulgi de zăpadă în cădere, precum și să monitorizeze reacția acestora la rafale de vânt și turbulențe. O analiză ulterioară a datelor colectate a relevat că comportamentul fulgilor de zăpadă poate fi descris utilizând un set destul de simplu de principii matematice, fundamentate pe numărul Stokes.
Conform cercetătorilor, acest principiu s-a aplicat atât accelerării căderii libere a particulelor de zăpadă, cât și modificării formei și dimensiunilor fulgilor de zăpadă pe măsură ce aceștia cădeau spre suprafața Pământului. „Se pare că în straturile profunde ale atmosferei au loc procese care conduc la simplificarea matematică, în locul complexității surprinzătoare pe care am fi putut-o anticipa dacă ne uităm la fulgii de zăpadă complexi, care se mișcă haotic în curenții turbulenți de aer. Instrumentele pe care le-am dezvoltat ne permit să observăm cu exactitate aceste mișcări și să identificăm aceste modele”, a concluzionat Garrett.