CT scan mengungkapkan rahasia tersembunyi dari batu es raksasa
CT scan mengungkapkan struktur internal batu hujan es, membantu pemahaman dan peramalan pembentukan hujan es yang lebih baik.
Batu hujan es terbentuk selama badai saat hujan didorong ke daerah yang lebih dingin dari awan, di mana mereka membeku. Setelah partikel cukup berat, gravitasi menariknya kembali ke bumi. Ketika mereka jatuh, mereka tumbuh menjadi batu hujan yang dapat melukai orang dan menyebabkan kerusakan signifikan pada rumah dan mobil.
Sejak tahun 1960 -an, para ilmuwan telah mempelajari bagaimana batu hujan es tumbuh, tetapi penelitian ini sering mengharuskan memecahnya. Sekarang, para peneliti di Catalonia telah menggunakan pemindaian computed tomography (CT) untuk memeriksa batu hujan raksasa yang menghantam timur laut Semenanjung Iberia selama badai petir yang kuat pada musim panas 2022. Penelitian mereka, yang baru -baru ini diterbitkan di dalam Perbatasan dalam Ilmu Lingkunganmemberikan wawasan baru tentang anatomi dan pertumbuhan batu hujan es.
“Kami menunjukkan bahwa teknik pemindaian CT memungkinkan pengamatan struktur internal batu es tanpa merusak sampel,” kata Carme Farnell Barqué, seorang peneliti di layanan meteorologis Catalonia dan penulis utama penelitian ini. “Ini adalah pertama kalinya kami memiliki pengamatan langsung terhadap seluruh struktur internal batu hujan es, yang dapat memberikan petunjuk untuk meningkatkan peramalan pembentukan hujan es.”
Pemburu badai dan pengumpulan data
Setelah badai melanda Catalonia pada 30 Agustus 2022, para peneliti melacak jalan badai dengan bantuan saksi -saksi lokal dan mengumpulkan batu hujan dari pengamat yang menyelamatkan mereka di freezer mereka. Beberapa batu diukur dengan diameter 12cm.
Kembali di lab, tiga batu es yang dipilih secara acak dipindai menggunakan peralatan klinik gigi. Penelitian ini didanai oleh Institut de Recerca de l'Aigua dan hibah dari Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris I de Recerca.
“Kami ingin menggunakan teknik yang akan memberikan lebih banyak informasi mengenai lapisan internal Hailstones, tetapi tanpa melanggar sampel,” kata penulis senior Prof Xavier úbeda, seorang peneliti di University of Barcelona. “Kami tidak berharap mendapatkan citra yang jelas seperti yang kami dapatkan.”
Melalui CT scan, teknologi yang menggunakan mesin sinar-X yang berputar untuk membuat gambar 3D, para peneliti belajar banyak tentang struktur eksternal dan internal batu hujan es. 512 Gambar – Dikenal sebagai 'irisan' – dari masing -masing hailstone menunjukkan lokasi inti dan lapisan yang berbeda. “CT scan memberikan informasi yang terkait dengan kepadatan, yang memungkinkan kami untuk mengidentifikasi lapisan batu yang berbeda yang terkait dengan tahap pertumbuhan hujan es. Mereka juga membantu kami memahami proses yang berkontribusi pada pembentukannya, ”jelas rekan penulis Prof Javier Martin-Vide, seorang peneliti di University of Barcelona.
Mengungkapkan struktur internal batu hujan es
Para peneliti menemukan bahwa sumbu dan pesawat dapat tidak teratur di bagian dalam, bahkan ketika batu terlihat seperti bola yang hampir sempurna dari luar. Selain itu, inti batu tidak terletak di pusat -pusat, terutama di batu -batu bulat. “Kami menunjukkan bahwa embrio dapat berlokasi jauh dari pusat. Fakta ini menyiratkan bahwa batu-batu itu dapat tumbuh secara heterogen dalam tiga arah, ”rekan penulis Dr Tomeu Rigo Ribas pada layanan meteorologis Catalonia menunjukkan.
Mereka juga menemukan bahwa lapisan yang berbeda memiliki tingkat kepadatan yang berbeda, dan dua sampel memiliki bagian yang lebih tebal, yang menunjukkan ini adalah sisi batu yang menghadap ke bawah saat jatuh.
Wawasan ini ke dalam bagian dalam batu es terbalik asumsi sebelumnya. “Sampai sekarang, diyakini bahwa batu es yang sangat besar hanya dapat memiliki bentuk yang tidak teratur. Namun, kami mengamati bahwa bentuk eksternal dan internal dapat berbeda, ”kata Farnell Barqué. “Dalam satu kasus, kami telah menunjukkan bahwa sampel menunjukkan pertumbuhan yang heterogen tetapi memiliki bentuk eksternal yang teratur. Sebaliknya, batu dengan bentuk eksternal yang tidak teratur menunjukkan pertumbuhan yang homogen. ”
Namun, membuat CT scan mahal, dan beberapa gambar yang dihasilkan menunjukkan anomali yang belum mereka pahami, kata para peneliti. Karena lebih banyak peristiwa hujan es raksasa dengan dampak yang lebih besar pada ekonomi dan orang -orang diharapkan di masa depan, mereka percaya bahwa pekerjaan mereka dapat memberikan informasi baru yang dapat membantu mengurangi kerusakan pada masyarakat.
Referensi: “Struktur internal hujan es raksasa dalam peristiwa bencana di Catalonia (Semenanjung Ne Iberia)” oleh Carme Farnell Barqué, Tomeu Rigo, Javier Martin-Vide dan Xavier úbeda, 11 Oktober 2024, Perbatasan dalam Ilmu Lingkungan.
Doi: 10.3389/fenvs.2024.1479824
