bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Τι μας δίδαξαν το Facebook, τα μπλε τζιν και τα μεταλλικά σημάδια για την επιστήμη των ανεμοστρόβιλων

Στις 27 Απριλίου 2011 ένας τερατώδης ανεμοστρόβιλος EF5 ταξίδεψε 132 μίλια στη βόρεια Αλαμπάμα και στο νότιο Τενεσί, χάνοντας έναν από τους μεγαλύτερους πυρηνικούς σταθμούς της χώρας για λιγότερο από δύο μίλια, και επίσης παρέσυρε το έδαφος μιας κρατικής φυλακής της Αλαμπάμα και εξαλείφοντας τις πόλεις της Αλαμπάμα του Hackleburg και του Phil Campbell. Στο Χάκλεμπουργκ, ο ανεμοστρόβιλος κατέστρεψε το 75 τοις εκατό των κατασκευών, σκότωσε 18 ανθρώπους και τσαλακώθηκε ένα εργοστάσιο τζιν Wrangler.

Τα τζιν ανέβηκαν στον αέρα, και κάπου στο αμόνι της καταιγίδας που είχε προκαλέσει το στριφτάρι ένωσαν τα σακάκια του γυμνασίου, τις οικογενειακές φωτογραφίες, τα σπιτικά παπλώματα, τις μεταλλικές πινακίδες και κάθε είδους έγγραφα. Στη γλώσσα των μετεωρολόγων, αυτή η φρικτή εναέρια παρέλαση αντικειμένων, που έχουν αρπάξει ωμά από τον ανθρώπινο κόσμο κάτω, είναι γνωστή ως συντρίμμια ανεμοστρόβιλου.

«Αυτό που βρίσκω πιο εκπληκτικό», είπε ο ατμοσφαιρικός επιστήμονας του Πανεπιστημίου της Τζόρτζια, Τζον Νοξ, «είναι πώς Ο Μάγος του Οζ είναι πιο αληθινό από ό,τι μπορεί να σκεφτεί κανείς όσον αφορά τα συντρίμμια ανεμοστρόβιλου. Ομολογουμένως, τα πράγματα στην καταιγίδα είναι σπασμένα κομμάτια σπιτιών και το περιεχόμενό τους, αντί για την Dorothy και τον Toto σε ένα άθικτο σπίτι, αλλά η ιδέα ότι τα αντικείμενα από την επιφάνεια μπορούν να πάνε πολύ ψηλά στην καταιγίδα είναι ακριβής.»

Ο Νοξ και η ομάδα του χρησιμοποίησαν δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από μια σελίδα στο Facebook που συνέδεε ανθρώπους των οποίων τα υπάρχοντα είχαν στροβιλιστεί στους ανεμοστρόβιλους της 27ης Απριλίου με τους ανθρώπους που είχαν βρει τα αντικείμενα. Πολλά αντικείμενα βρέθηκαν σε απόσταση μεγαλύτερη των 100 μιλίων, όπως μπουφάν με επιστολές γυμνασίου, σπιτικά παπλώματα, μεταλλικές επιγραφές, ακυρωμένες επιταγές και φωτογραφίες. Μια φωτογραφία, από ένα ταξίδι στο Yellowstone, λήφθηκε στο Phil Campbell και κατατέθηκε 219 μίλια μακριά, στο Lenoir City του Τενεσί, τη μεγαλύτερη πτήση που έχει καταγραφεί ποτέ για ένα κομμάτι συντριμμιών ανεμοστρόβιλου. Μια μεταλλική πινακίδα 5 ποδιών που μνημονεύει τον Lee Frederick, κάτοικο του Smithville του Μισισιπή που πέθανε από καρκίνο των οστών το 1998, σκίστηκε από τη θέση της πάνω από τις κερκίδες του γηπέδου ποδοσφαίρου Smithville High School και μεταφέρθηκε στον αέρα 50 μίλια βορειοανατολικά στο Russellville της Αλαμπάμα. όπου το βρήκε ο κάτοικος του Russellville, Dan Morris.

Συνδέοντας τα σημεία έναρξης και λήξης για 934 κομμάτια συντριμμιών σε ένα μοντέλο υπολογιστή που ονομάζεται HYSPLIT, που αρχικά κατασκευάστηκε για να παρακολουθεί αερολύματα, ο Knox μπόρεσε να σχεδιάσει πόσο ψηλά είχαν φτάσει τα συντρίμμια του ανεμοστρόβιλου στην ατμόσφαιρα:εκπληκτικά 20.000 πόδια. Αυτό είναι σχεδόν τέσσερα μίλια ύψος, ή περίπου τα δύο τρίτα του υψόμετρου πλεύσης ενός εμπορικού jetliner. Πώς έφτασαν τα συντρίμμια τόσο ψηλά στην αρχή;

«Δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου βιβλιογραφία για αυτό», μου είπε ο Νοξ όταν του έθεσα αυτή την ερώτηση, «αλλά θα σας δώσω την εικασία μου». Πρώτα, υπέθεσε, ότι ένα αντικείμενο εκτινάσσεται οριζόντια έξω από μια δομή, στη συνέχεια τραβιέται κάθετα στον αέρα κατά μήκος του εξωτερικού τοιχώματος του ανεμοστρόβιλου, πιθανώς σπειροειδώς γύρω από τον πυρήνα του στριφτάρι καθώς ανεβαίνει. Τα συντρίμμια που πετούν τείνουν να είναι ελαφριά και αεροδυναμικά, όπως μια φωτογραφία ή μια ακυρωμένη επιταγή. Τα βαρύτερα αντικείμενα, όπως τα μπουφάν, τα παπλώματα ή τα μπλε τζιν έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι επίπεδα και μπορούν να φουσκώσουν στον αέρα και να λειτουργήσουν σαν πανί. «Τα τζιν θα μπορούσαν να είναι αρκετά αεροδυναμικά, αν ο αέρας φυσούσε μέσα από τα πόδια και τα «φούσκωσε»», υπέθεσε ο Knox. "Τα τζιν με μπαλάκια δεν θα πήγαιναν τόσο μακριά, κατά τη γνώμη μου."

Κάποια στιγμή τα συντρίμμια φτάνουν στη βάση του κεραυνού, που ονομάζεται αμόνι, όπου συναντούν το ρεύμα πίδακα, το οποίο τα οδηγεί στην ίδια κατεύθυνση που ταξιδεύει ο ανεμοστρόβιλος, που στην περίπτωση των καταιγίδων της 27ης Απριλίου ήταν βορειοανατολικά. Σε αυτό το σημείο τα συντρίμμια δεν ανυψώνονται πλέον από την καταιγίδα και αρχίζουν να πέφτουν, με ρυθμό περίπου τρία πόδια ανά δευτερόλεπτο. Όσο ισχυρότεροι είναι οι άνεμοι του πίδακα, τόσο πιο μακριά από το σημείο εκκίνησης θα είναι το αντικείμενο όταν χτυπήσει στο έδαφος. Η πλειονότητα των αντικειμένων που μελέτησε ο Knox έπεσε περίπου 10 μοίρες στα αριστερά της τροχιάς του ανεμοστρόβιλου που τα μετέφερε, ένδειξη της κατεύθυνσης που έπνεαν οι άνεμοι στο υψόμετρο στο οποίο τα συντρίμμια μεγιστοποιήθηκαν, είπε ο Knox. Τα αντικείμενα που ανυψώνονταν στο ψηλότερο σημείο τοποθετούνταν περιστασιακά στα δεξιά της διαδρομής του ανεμοστρόβιλου, επειδή οι άνεμοι υψηλότερα στην ατμόσφαιρα έπνεαν προς μια πιο ανατολική κατεύθυνση.

Ο Knox δεν είναι ο πρώτος που μελέτησε την ταραχώδη πτήση προσωπικών αντικειμένων που πιάστηκαν σε μια καταιγίδα. Μια εργασία του 1995 για τα συντρίμμια ανεμοστρόβιλου που δημοσιεύτηκε στο Bulletin of the American Meteorological Society ανέφερε έναν ανεμοστρόβιλο στο Μισισιπή που μετέφερε την άδεια γάμου ενός ζευγαριού 30 μίλια και έναν ανεμοστρόβιλο που έπληξε το Worcester της Μασαχουσέτης το 1953 που έφερε νυφικό 50 μίλια. Η Emily McNutt, από το South Weymouth, βρήκε το ρούχο. «Ήταν βρώμικο, όπως θα ήταν αναμενόμενο», αναφέρει η εφημερίδα, «αλλά ήταν άθικτο και σε εκπληκτικά καλή κατάσταση».

Αλλά αυτές οι μελέτες είχαν σύνολα δεδομένων περιορισμένα σε λίγα μόνο στοιχεία, διάσπαρτα μεταξύ ανεμοστρόβιλων από διαφορετικές δεκαετίες και διαφορετικά μέρη. Η μελέτη του Knox είναι η πρώτη που εξέτασε τόσο μεγάλο αριθμό αντικειμένων με σταθερά σημεία απογείωσης και προσγείωσης από ένα μόνο ανεμοστρόβιλο. "Αυτή η μελέτη", είπε ο Knox, "δείχνει πόσο ηλεκτρονικά διασυνδεδεμένοι έχουμε γίνει."

Ο Τζάστιν Νόμπελ εξιστόρησε τα γεγονότα του ανεμοστρόβιλου του 2011 στην πρόσφατη ταινία του "Walking the Tornado Line" για το Oxford American. Μερικές από τις άλλες ιστορίες του έχουν δημοσιευτεί στο Best American Travel Writing 2011 και Best American Science and Nature Writing 2014. Ζει στη Νέα Ορλεάνη όπου εργάζεται πάνω σε ένα βιβλίο ταξιδιωτικών ιστοριών με τίτλο Βόρεια, Νότια.

Αναφορά

1. Knox, J.A., et al. Χαρακτηριστικά και τροχιές των συντριμμιών ανεμοστρόβιλου κατά τη διάρκεια της σούπερ έξαρσης της 27ης Απριλίου 2011, όπως προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας δεδομένα μέσων κοινωνικής δικτύωσης. Δελτίο της Αμερικανικής Μετεωρολογικής Εταιρείας 1371-1380 (2013).


Πώς οι λάτρεις του ραδιοφώνου ακούνε τη μυστική συμφωνία της Γης

Ο Στίβεν ΜακΓκρίβι κοίταξε νευρικά τον ουρανό. Έξω από το φορτηγάκι του στην έρημο Black Rock της Νεβάδα, θυμωμένα μαύρα σύννεφα συγκεντρώθηκαν στον ορίζοντα καθώς οι άνεμοι με ταχύτητα 30 μιλίων την ώρα χτυπούσαν στην επίπεδη έκταση. Στα πόδια του, μια σειρά από χάλκινα σύρματα - εκατοντάδες πόδια

Τι θα συμβεί αν κάνετε ακτίνες X Metal;

Πριν κάνετε ακτινογραφία, μαστογραφία, αξονική τομογραφία ή ακτινοσκόπηση, ο γιατρός σας συμβουλεύει να αφαιρέσετε γυαλιά ματιών, κοσμήματα και άλλα μεταλλικά αντικείμενα. Έτσι, μπορεί να αναρωτιέστε τι συμβαίνει όταν ακτινογραφείτε μέταλλο. Εμφάνιση μετάλλου σε ακτινογραφία Το μέταλλο εμφανίζεται

Γιατί σπάνε τα τζάμια κατά τη διάρκεια πυρκαγιών;

Η φωτιά προκαλεί την ανομοιόμορφη θέρμανση του γυαλιού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη θερμική καταπόνηση στο υλικό, η οποία προκαλεί το σπάσιμο των τζαμιών. Όλοι έχουμε απολαύσει ταινίες δράσης, ειδικά εκείνες τις κορυφώσεις που κόβουν την ανάσα, όπου ένας γιγαντιαίος πύργος καίγεται και τα σπασμένα