W pogoni za twarzami w stratosferze
Za dnia Lawrence Coy i Steven Pawson są naukowcami NASA z Goddard Space Flight Center, którzy opracowują złożone modele asymilacji danych i ponownej analizy ziemskiej atmosfery. Ale kiedy potrzebują przerwy, mają niekonwencjonalne hobby — szukanie upiornych twarzy wirujących w ich danych.
Powyższe zdjęcia pokazują kilka ich ulubionych znalezisk po przeszukiwaniu danych z około 40 lat. Zauważyli wszystkie te „twarze” podczas badania wizualizacji danych o wietrze i temperaturze z ponownej analizy zwanej Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, Version 2 (MERRA-2). Ponowna analiza obejmuje dane pogodowe z satelitów i kilku innych źródeł w celu symulacji warunków atmosferycznych w skali globalnej.
„Najlepszy czas na znalezienie twarzy to zima w polarnych regionach półkuli północnej” – powiedział Pawson. „Wtedy ciemne warunki „nocy polarnej” prowadzą do pierścienia zachodnich wiatrów w stratosferze, które naukowcy zajmujący się atmosferą od dawna nazywają stratosferycznym wirem polarnym lub wirem okołobiegunowym”.
Przez większą część zimy wir polarny wiruje wysoko w stratosferze. Jednak mniej więcej raz na zimę — zwykle w styczniu lub lutym — dzieje się coś, co zakłóca ten okołobiegunowy przepływ, powodując osłabienie zachodnich wiatrów i wzrost temperatury nad biegunem. Może to nawet spowodować, że wiatry zmienią kierunek, a stratosferyczny wir polarny podzieli się na sekcje, wyjaśnił Coy. „Często w trakcie lub po tych wydarzeniach – czasami nazywanych nagłymi zdarzeniami stratosferycznego ocieplenia – znajdziemy twarz”.
We wszystkich przypadkach efemeryczne rysy twarzy są spowodowane różnymi układami niskiej i wysokiej potencjalnej wirowości — wielkości, która opisuje, jak wirują masy powietrza. Na tych wykresach obszary o wysokiej potencjalnej wirowości są pomarańczowe i mają cyrkulację przeciwną do ruchu wskazówek zegara; obszary o niskiej potencjalnej wirowości wydają się fioletowe i mają krążenie zgodne z ruchem wskazówek zegara. (Niemiecki naukowiec Hans Ertel po raz pierwszy opublikował na temat potencjalnej wirowości w 1942 r.).
Na groźnej twarzy u góry strony pęknięcie w wirze po nagłym ociepleniu stratosferycznym pozostawiło dwa obszary o wysokim potencjale wirowości służące jako oczy, podczas gdy obszar o niskim potencjale wirowości utworzył usta. Twarz była widoczna w potencjalnych danych dotyczących wirów z 25 stycznia 1982 r., na wysokości około 30 kilometrów (18 mil), mniej więcej w środku stratosfery.
W zestawie trzech, twarz po lewej również miała rozszczepiony wir, z oczami o wysokim potencjale wirowości. Bardziej powszechny wzór można zobaczyć na dwóch uśmiechniętych obrazach po prawej stronie. W obu przypadkach lewe oko składa się z obszaru o niskim potencjale wirowości, prawe oko z obszaru o wysokim potencjale wirowości, a usta łączą pasma obu.
„Steven wpadł na pomysł znalezienia przynajmniej jednej z tych twarzy każdej zimy” – powiedział Coy. „Mamy już kolekcję ponad 40 z nich i założę się, że będziemy kontynuować poszukiwania w przyszłych latach”.
Kiedy Coy i Pawson znajdują twarze w danych atmosferycznych, angażują się w pareidolia twarzy – ludzką tendencję do widzenia twarzy w przedmiotach codziennego użytku. Badania psychologiczne sugerują, że nawyk prawdopodobnie wynika z wyjątkowych umiejętności rozpoznawania twarzy przez ludzki mózg, z czym mogą sobie radzić nawet najmłodsze dzieci.
„Odkrycie tego nigdy się nie starzeje i jest to zabawny sposób na zachęcenie ludzi do myślenia o stratosferze i naszych modelach asymilacji danych” – powiedział Pawson. „To także dobry sposób na podkreślenie z roku na rok różnic w stratosferze”.
Zdjęcia z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Joshuę Stevensa, z wykorzystaniem danych MERRA-2 dzięki uprzejmości Lawrence Coy/GSFC i Biura Globalnego Modelowania i Asymilacji w NASA GSFC. Opowieść Adama Voilanda.
Zobacz również nasze szczegółowe prognozy:
