หยาดน้ำฝนถูกจับได้ทำลายขีดจำกัดความเร็วนักวิจัยค้นพบเม็ดฝนขนาดเล็กที่ตกลงมาเร็วกว่าความเร็วปลายทาง 1.3 เท่าโดยใช้เครื่องตรวจจับละอองฝน ซึ่งเป็นความเร็วที่แรงต้านของอากาศยกเลิกแรงดึงโน้มถ่วงMichael Larsen ผู้เขียนนำนักฟิสิกส์ชั้นบรรยากาศที่ College of Charleston ในเซาท์แคโรไลนากล่าวว่าสาเหตุของการเกิด super speed ของหยดนั้นยังไม่ทราบ แต่การมีอยู่ของพวกมันอาจส่งผลต่อวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ประเมินขนาดของน้ำฝนโดยเฉลี่ย นักอุตุนิยมวิทยามักจะวัดความเร็วของน้ำฝน ซึ่งจะใช้ในการอนุมานขนาดน้ำฝนโดยเฉลี่ยและปริมาตรรวมของน้ำฝนในท้ายที่สุด
“ถ้าคุณจะเข้าใจฝน คุณต้องเดา” ลาร์เซ่นกล่าว “ถ้าการเดาของเราผิดว่าหยดเหล่านี้ตกลงมาเร็วแค่ไหน นั่นอาจส่งผลต่องานอื่นๆ ทั้งหมดในที่สุด”
เซ็นเซอร์การตกตะกอน
SPEED TRAP นักวิจัยใช้เซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน 22 ตัว รวมทั้งเซ็นเซอร์นี้เพื่อวัดความเร็วของน้ำฝน
ROBERT LEMASTERS/COLLEGE OF CHARLESTON
เมื่อเม็ดฝนก่อตัวขึ้น แรงโน้มถ่วงจะเร่งการตกของมัน เมื่อการตกจากมากไปน้อยเร็วขึ้น อากาศจะดันกลับแรงขึ้นจนกระทั่งในที่สุดแรงขึ้นและลงจะสมดุลและหยดตกลงมาที่ความเร็วคงที่ เม็ดฝนขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 0.5 มม. ถึงความเร็วเทอร์มินัลหลายเมตรต่อวินาที หยดที่เล็กกว่านั้นถูกจำกัดด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าเมตรต่อวินาที
จนถึงปี พ.ศ. 2552 นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเม็ดฝนทั้งหมดตกกระทบพื้นซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปลายสุด แต่แล้วนักวิจัยพบว่า หยดเล็ก ๆ ตกลงมาเร็วเกินไป นักวิทยาศาสตร์คิดว่าหยาดน้ำฝนที่แข็งกระด้างอาจเป็นเศษเล็กเศษน้อยของหยดขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่เร็ว
ซึ่งแตกออกหลังจากกระเด็นออกจากเครื่องมือที่ใช้ในการวัด หากเป็นกรณีนี้ ละอองขนาดเล็กอาจยังคงเดินทางต่อไป
ด้วยความเร็วของหยดหลัก โดยที่ยังไม่ลดความเร็วลงจนถึงความเร็วปลายทาง
เพื่อหาคำตอบว่าหยดน้ำที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินั้น Larsen และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมเครื่องดนตรี 22 ชนิดในฮอลลีวูด เซาท์แคโรไลนา หัวใจของอาร์เรย์นี้คือเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนที่จับภาพเม็ดฝนที่ตกลงมามากกว่า 55,000 ภาพทุกวินาทีเพื่อกำหนดขนาดและความเร็ว และทิศทาง
ตลอดระยะเวลาห้าเดือน ทีมงานได้เฝ้าสังเกตพายุฝนใหญ่ 6 ลูก และตรวจพบพายุฝนฟ้าคะนองมากกว่า 23 ล้านหยด นักวิจัยรายงาน วันที่ 1 ตุลาคมในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์ เนื่องจากทีมงานวัดความเร็วในแนวนอนด้วย พวกเขาจึงสามารถเพิกเฉยต่อหยดที่กระเด็นออกจากขอบของอุปกรณ์และบินไปด้านข้างในพื้นที่ตรวจจับได้
“เราไม่ทราบแน่ชัดว่าสาเหตุคืออะไร แต่เรามั่นใจมากว่าไม่ใช่แค่กระทบกับขอบของเครื่องดนตรี” ลาร์เซ่นกล่าว
คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับหยดเล็กๆ อย่างรวดเร็วคือเม็ดฝนขนาดใหญ่จะแตกเป็นเสี่ยงระหว่างการตกลงมา ( SN: 15/8/09, หน้า 12 ) หรือสลายตัวหลังจากการชนกลางอากาศ ละอองขนาดเล็กที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่จะเคลื่อนที่ต่อไปในตอนแรกด้วยความเร็วสูงกว่าของหยดที่ใหญ่กว่า
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ Francisco Tapiador จากมหาวิทยาลัย Castilla-La Mancha ในเมืองโตเลโด ประเทศสเปน ตั้งข้อสังเกตว่าหยดที่มีความกว้างน้อยกว่า 0.5 มิลลิเมตรในทางเทคนิคแล้วมีฝนตกปรอยๆ ไม่ใช่เม็ดฝน “นี่ไม่ใช่แค่ประเด็นที่จู้จี้จุกจิก วิชาการ และแปลกประหลาด” เขากล่าว สูตรที่ใช้ในการคำนวณความเร็วเทอร์มินัลเป็นการประมาณการและอาจทำให้ค่าที่ไม่ถูกต้องสำหรับความเร็วต่ำของการหยดเล็กๆ น้อยๆ ดังกล่าวออกมา
แม้ว่าความเร็วปลายทางที่คาดไว้สำหรับการหยดเล็กๆ น้อยๆ จะไม่ถูกต้องก็ตาม Larsen กล่าวว่า “พวกมันยังคงกระแทกพื้นด้วยความเร็วเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้” นักวิทยาศาสตร์มักประเมินขนาดของเม็ดฝนในพายุโดยใช้แผ่นรองที่ไวต่อแรงกด เมื่อเม็ดฝนโปรยลงมาบนแพด เครื่องมือจะประเมินขนาดหยดโดยสมมติว่าหยดน้ำตกลงที่ความเร็วปลายที่ยอมรับได้ หากปริมาณน้ำฝนตกลงมาเร็วกว่าที่คาดไว้ Larsen กล่าวว่าการวัดเหล่านั้นอาจไม่ถูกต้อง
credit : tinyeranch.com austinyouthempowerment.org anonymousonthe.net millstbbqcompany.net brucealmighty.net stopcornyn.com bostonsceneparty.com sjcluny.org kubeny.org felhotarhely.net
