水滴会聚集在云层中吗？研究人员证实了二十年的理论 使用机载成像仪器。
就像当您开车经过汽车时雨滴划过车窗 暴雨中，云中的水滴沿着气流流线移动——跟随水流 通常无需接触空气。然而，云层内部的空气往往是湍流的， 正如任何紧张的飞行员都可以证明的那样，旋转的湍流空气会导致液滴 集群。
20 年来，大气科学家一直推测水滴确实 聚集在云层内部，很大程度上是因为人们知道湍流气流是 充满旋转涡流，可以很好地混合流体。但云朵在如此巨大的尺度上旋转， 仍然有人怀疑湍流是由计算机模拟的还是生成的 实验室中的现象可以转化为大气中的现象。大气科学团队 研究人员已经将仪器带到了大气层本身，并证实了这一点 水滴确实在云层中聚集在一起。
文章“大气云中的精细尺度液滴聚类：3-D 径向分布” 机载数字全息术的功能”于 11 月发表在期刊上物理评论信（DOI：).
为了做出这一决定，研究人员将他们的实验带到了天空，使用 称为 HOLODEC 的机载全息仪器，全息的缩写 云探测器。该仪器固定在湾流-V高性能飞机的机翼下方 用于环境研究飞机的仪表机载平台 国家大气研究中心 (NCAR) 和国家科学基金会 （美国国家科学基金会）。 HOLODEC像一只爪子，它的爪子可以记录三维图像 捕捉其间经过的所有物体的形状、大小和空间位置。
“我们观察到的聚类信号非常小，就像在 科学，必须进行仔细的分析才能检测到小信号并说服 物理学教授兼主任雷蒙德·肖 (Raymond Shaw) 说： 的大气科学博士项目.
延伸到天空
Susanne Glienke，足球比赛结果客座博士研究员 马克斯普朗克化学研究所和约翰内斯古腾堡大学的大学 德国美因茨进行了数据收集和全息图像分析。她 然后将信息传递给密歇根大学副教授迈克·拉森 (Mike Larsen) 查尔斯顿和密歇根理工学院的校友，他们观察了液滴聚集的紧密程度 计算找到以特定距离间隔的两个液滴的概率 与在随机分布的相同距离处找到它们的概率相比 设置。他确定液滴聚集在较小的颗粒间变得更加明显 距离。
“如果水滴聚集在云中，它们就更有可能发生碰撞，”格林克说。 “碰撞会增加液滴生长的速度，因此会降低 降水开始所需的时间。”
Glienke 指出，了解集群可以提高对云的常识 并可以改进对云行为的预测：什么时候会 他们下雨吗？云彩会持续多久？
此外，除了影响降雨之外，聚集还会缩短云的寿命。 如果云消散得越快，它对辐射预算的影响就越小 ——如果涉及很多云的话，还会影响全球气候。
该实验需要一个长的连续样本，让飞机飞过层积云 云层处于恒定高度。
“我们不确定是否能够检测到信号，”肖说。 “云 我们采样的是弱湍流，但具有分布在数百个以上的优势 公里，这样我们就可以长时间采样和平均。”
海洋云的行为与陆地上的云不同。大陆云通常 由于需要更丰富的云凝结核，因此具有更小的水滴 以便水凝结。大陆云通常更加汹涌， 更可能有聚集的液滴。
天空是极限
因为研究中检查的云层并不是特别湍急，这意味着 液滴的随机分布更有可能，它使得聚集的存在 水滴就显得尤为重要。
“当我们第一次看到信号出现时，我们既兴奋又怀疑 来自非常嘈杂的数据，”肖说。 “经过大量讨论和测试 确信该信号是重要的而不是仪器伪影。
Shaw 指出，这种验证对于大气科学领域非常重要，因为 检测到的聚类信号与过去开发的概念一致 二十年，基于实验室和理论工作。
“在湍流更强烈的云层中，聚类信号可能会更强， 并可能影响云滴碰撞形成毛毛雨的速度，” 肖说道。 “但具体如何发生还需要更多的工作。”
研究表明，关于云及其影响，还有很多东西有待了解 在这个星球上。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
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