SME
Pondelok, 23. november, 2020 | Meniny má KlementKrížovkyKrížovky

Koľko vločiek leží na zemi?

Na špičke hory v Colorade riešia nielen vedecký, ale aj veľmi praktický problém.

(Zdroj: ILUSTRAČNÉ – Theodore Gray)

Dážď meriame relatívne presne už niekoľko storočí, no so snehovými vločkami je problém. Pretože na množstvo snehu vplýva sila vetra, slnka, charakter krajiny a iné faktory, odmerať ho nie je také jednoduché, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať.

Na špičke hory v Colorade, kde sídli najvyššie umiestnený americký vedecký ústav, sa však sústredili práve na tento problém: koľko vločiek v skutočnosti dopadne na zem a koľko na nej leží? Ide nielen o vedeckú, ale aj o rýdzo praktickú záležitosť.

Od letísk až po lavíny

Presné údaje o snehovej pokrývke potrebujú poznať zástupcovia mnohých profesií. Patria medzi nich nielen vedci, zaoberajúci sa počasím či klímou, ale aj manažéri, ktorí riadia vodné a lesné hospodárstvo alebo krízoví manažéri v doprave, ktorí musia včas rozhodnúť, kedy uzavrieť diaľnicu alebo letisko pre silnú snehovú búrku.

Správny odhad množstva snehu je dôležitý aj v prípade, keď sa má v oblasti vyhlásiť kalamitný stav. V horských oblastiach potrebujú zodpovední pracovníci predpovedať nebezpečenstvo lavín alebo povodní a odhadnúť množstvo vody, ktoré prinesie jar. Na to všetko treba mať poruke presné meracie prístroje.

Klasické mechanické pomôcky na meranie snehových zrážok nie sú spoľahlivé z viacerých dôvodov; k hlavným patrí ten, že hrúbka snehu môže byť veľmi rozdielna aj na veľmi malej ploche.

Napríklad snehomery (čo sú vlastne zrážkomery na sneh) nemusia v prudkej búrke zachytiť až tretinu dopadajúcich vločiek napriek tomu, že ich chráni špeciálna clona, ktorá by mala vplyv vetra obmedziť. Takže najmä v ťažkých podmienkach môžu buď podceniť, alebo naopak preceniť množstvo snehu.

Snehové sondy síce dokážu určiť množstvo snehu v obmedzených oblastiach dostatočne presne, vyžadujú však časté merania, na ktorých sa musí podieľať množstvo ľudí, a taktiež sú nespoľahlivé pri snehových búrkach.

Pracujú aj na strechách

Meteorológovia niekedy monitorujú množstvo bielej pokrývky i na strechách domov pomocou špeciálnych zariadení podobných snoubordom. Ide však taktiež o časovo náročný postup, lebo zariadenia treba kontrolovať a čistiť niekoľkokrát za deň.

Na vyhodnocovaní údajov sa v USA podieľajú tisícky dobrovoľníkov, ktorí dokážu svoje správy odovzdať maximálne raz za deň.

Nedávno sa v najchladnejších oblastiach skúšala pri meraní snehovej vrstvy novinka - ultrazvukové prístroje. Podobne ako radary merajú čas, potrebný na to, aby sa ultrazvukový impulz odrazil od snehu a vrátil sa späť do vysielača.

Problémom je presnosť signálu, ktorú môže ovplyvniť zmena atmosférických podmienok vrátane teploty, vlhkosti alebo vetra.

Terénne testy nového laserového zariadenia, ktoré dokáže zmerať hrúbku snehovej pokrývky. FOTO – NÁRODNÉ CENTRUM ATMOSFÉRICKÉHO VÝSKUMU, BOULDER, COLORADO

Laser a GPS

Pracovníci Národného centra výskumu atmosféry v Colorade sa preto vybrali spolu s ďalšími vedeckými tímami do terénu vyzbrojení špecializovanými laserovými prístrojmi a technológiou GPS.

Prototyp ich nového zariadenia, používajúceho svetelné impulzy, satelitné signály a inú modernú techniku umožnil takmer okamžite zmerať množstvo snehu na rozsiahlych územiach. Po zdokonalení sa môže v krátkom čase stať vynikajúcou praktickou pomôckou pre tých, ktorí potrebujú mať rýchly a presný globálny obrázok o množstve snehu.

„V západných krajinách potrebujeme veľmi presne poznať množstvo snehu preto, že na jednej strane je rizikovým faktorom, no na druhej strane predstavuje významný vodný zdroj,“ povedal hydrológ Thomas Torgersen z americkej Národnej vedeckej nadácie, ktorá výskum sponzoruje.

„Dúfame, že nová technika nám konečne umožní presne zistiť, koľko snehu vlastne leží na zemi,“ povedal Ethan Gutmann z Coloradského výskumného centra.

Ukázalo sa, že táto novinka dokáže automaticky zmerať hrúbku snehovej vrstvy na veľkých priestranstvách. Na rozdiel od ultrazvukových zariadení presnosť svetelných impulzov neovplyvňujú atmosférické podmienky. Gutmannov tím urobil niekoľko testov.

Vyplynulo z nich, že laserový merač, umiestnený vysoko nad líniou stromov v Skalnatých hôr západne od Bouldru, môže zmerať vrstvu snehu hrubú 3,5 metra s presnosťou okolo dvanásť milimetrov alebo ešte lepšou.

Zmerali futbalové ihrisko

Za niečo vyše hodiny vedci takto dokázali vytvoriť presný trojrozmerný obraz hrúbky snehovej pokrývky na ploche veľkej takmer ako futbalové ihrisko. Ďalším krokom bude skúška prístroja na ploche niekoľkých štvorcových kilometrov. Vedci túto úlohu zvládnu v prípade, ak prístroj dokáže urobiť vyše 12-tisíc meraní za sekundu.

„V prípade úspechu môže prístroj tohto typu poskytovať údaje o snehovej pokrývke v celej oblasti Skalnatých hôr v reálnom čase,“ povedal Gutmann.

Prístroj má jedinú nevýhodu: svetelné impulzy nedokážu preniknúť objektmi, ako sú stromy alebo budovy. Vyriešila by to inštalácia siete jednoduchých a lacných laserov, ktorá toto obmedzenie odstráni.

Ďalším možným využitím laseru v spojení s GPS je meranie snehových zrážok. Senzory GPS budú zaznamenávať signál zo satelitu, ktorý sa k nim dostane priamo spolu so signálom, ktorý sa odrazí od zeme. Keď na zemi bude sneh, signál sa od neho odrazí s inou frekvenciou než od holej pôdy.

Rozdiel vo frekvencii umožní vedcom určiť, ako vysoko nad povrchom sa sneh už nachádza. Tieto meracie jednotky možno napojiť na existujúcu sieť prijímačov signálu GPS, umiestnených na povrchu.

Vedci však stále pracujú na tom, aby plne pochopili, ako mení hustota snehu a jeho hrúbka na povrchu odraz signálu GPS. „Naším cieľom je vyvinúť súbor moderných prístrojov, ktoré umožnia nepretržite monitorovať hrúbku snehovej vrstvy aj počas silnej búrky,“ povedala Kristina Larsonová z Coloradskej univerzity. „Čaká nás ešte veľa práce, ale teraz už vieme, že nová technika je veľmi nádejná.“

Hlavný zdroj: webové stránky Americkej vedeckej nadácie (NSF)

Rôzne typy snehových vločiek. FOTO - KENNETH LIBBRECHT, COLORADSKÁ UNIVERZITA V BOULDRI


Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Richard Sulík
KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Sulík zasa berie Matovičovi hračku

Premiér sa vyhráža zatváraním a otvára maturitné ročníky.

Peter Tkačenko
Predseda SaS Richard Sulík pred rokovaním krízového štábu.
Premiér Matovič a minister zdravotníctva Marek Krajčí

Neprehliadnite tiež

Test: iPhone 12 mini je dokonalý malý smartfón

Je malý, výkonný a robí skvelé fotky.

Ľadovce na Mount Evereste sa zmenšujú, v snehu našli mikroplasty

Himaláje sú z klimatického a ekologického hľadiska málo preskúmanou oblasťou.

Čakanie v rade na vrchol Mt. Everestu 22. mája tohto roku.

V Pompejach našli zachované pozostatky dvoch ľudí (fotogaléria)

Vedci sa domnievajú, že išlo o otroka a bohatšieho muža.

V Pompejách našli zachovalé pozostatky dvoch ľudí.
Podcast Klik

Klik: Nové čipy od Applu sú veľká vec

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik.