宣布:惊人的沙尘暴物理学

作者:商炒虎

<p>根据新的计算机模拟,沙漠粒子的空中碰撞可以使沙尘暴的强度加倍跟踪虚拟风暴中每个沙子的第一次分析工作 - 可以帮助预测这种破坏性天气现象如何影响周围的景观这是不容易的在计算机上重建沙尘暴这些风吹沙 - 可能导致道路堆积,在建筑物和机器上吃掉,并驱动更大的过程,如侵蚀和沙丘形成 - 数百万由风变化驱动的相互作用的粒子物理学家Marcus Vinicius Carneiro of Zurich ETH苏黎世表达其复杂性甚至压倒最强大的处理器,迫使科学家简化他们的模型新研究的主要作者,但随着计算机速度的提高,研究人员已经能够使他们的模拟更复杂最近的模型已经揭示了看似层次结构的看似混乱的沙云是一层叫做软床的地面厘米,t他弹跳的粒子称为轻子在风的方向上移动在称为盐化的过程中,在床上方有少量称为盐的粒子跳跃这些粒子移动速度更快,并且由于风速而具有更长的轨迹随着高度的增加,物理学家卡内罗说他和他的同事正在制定一项计划,首先在2011年的论文中描述,按照轨迹模型风暴中的每个沙子都在试图解释低反弹轻子与高空盐的分离</p><p>在各种风力条件下,现在可以模拟4000粒子的运动,Carneiro指出它不到一口沙子,但在这项新研究中仍然是一个复杂的飞跃,团队专注于该模型必须忽略的一个特征过去:空气中单个颗粒之间的碰撞“如果空气发生碰撞,数学模型变得更容易被忽略,”埃尔兰根 - 纽伦堡大学的物理学家Eric Parteli表示,德国没有参与这项研究这些相互作用对沙尘暴速度和强度的影响最初被认为是微不足道他说团队运行模拟测量空中碰撞对风暴强度的影响他们测量通量并通过给定体积的空气一个给定的时间粒子的数量它们可以在模型中打开和关闭这些碰撞,看看流量如何变化团队期望粒子相互碰撞以消耗能量并减缓风暴,Carneiro说,但结果让他们感到惊讶模型中的空气碰撞增加了通量在极端情况下,暴风雨的强度大约翻了一倍他们本月在物理评论快报中在线报道“开始时,我们认为这是一个错误,”Carneiro说,但作为研究人员他们想出了他们的模拟结果,他们提出了一个解释,当沙尘暴开始时,强风会将一些颗粒从地面上抬起来</p><p>在缓慢移动的颗粒的柔软的床上,它们会飞溅并将更多的颗粒踢到空中</p><p>研究中已经提出了这样的效果</p><p>研究小组说,被踢的谷物是倾斜的当谷物在下降途中与上升物质碰撞时,落下的粮食被抬升到更高的空气中这是轻子如何成为高空飞行的咸水,该团队解释说,落下的盐水飞溅已经使越来越多的农民越来越多的时候更多的盐水漂浮沙子当风速达到更高的高度,沙尘暴升级这个更加详细和准确的模型可以帮助科学家更好地预测沙丘或管理团队的物理学家HansJürgenHerrmann的运动,他也是苏黎世联邦理工学院的负责人,负责管理沿海地区受到侵蚀威胁的土地他认为以前的模型没有考虑到midai考虑到碰撞已经低估了沙尘暴的强度,mak他们预测风暴对景观的影响是不准确的</p><p>加州大学洛杉矶分校的大气物理学家贾斯珀科克说,这种低估在风速较高时最为明显,他没有参与这项工作</p><p>这意味着忽略每个人的碰撞模型除了最极端的风暴它仍然基本准确他还注意到团队使用的数值模型有其局限性 “即使这是一篇非常好的论文,我认为应该检查物理,但需要通过实验证实”这是一个挑战,科克说,因为防止这些空气与风洞碰撞或测量重建沙尘暴时现场沙子的速度更重要的是,他说,这一发现增加了模型与实际研究之间的差距</p><p>通常我们获得的通量高于他们在田间测量的通量,结果使其更加糟糕“如果碰撞与研究建议的碰撞一样重要,....