[ad_1]
Khi bạn đi trong một chuyến đi đường, bạn gói đồ ăn nhẹ và đồ uống và đảm bảo rằng bạn có nhạc hay để xếp hàng. Mặt khác, nhà khoa học khí hậu Katia Lamer gói những quả bóng bay được trang bị cảm biến khí quyển, sau đó leo lên đài quan sát bắn tia laze trên bánh xe.
Lamer — giám đốc hoạt động tại Trung tâm Cảm biến Ứng dụng Đa cấp độ của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven — gần đây đã hoàn thành chuyến đi đường dài 1.700 dặm từ Upton, New York, đến Houston, Texas, trong một chiếc xe tải khoa học được thiết kế đặc biệt trong khi thực hiện một loạt các phép đo, từ trên không nhiệt độ đến độ ẩm thành gió. Kế hoạch lớn: hiểu rõ hơn về động lực khí hậu phức tạp của các thành phố, nơi các điều kiện có thể khác nhau rất nhiều không chỉ giữa các vùng lân cận, mà còn cả từng nơi.
“Sự khác biệt lớn với môi trường đô thị là chúng không đồng nhất hơn nhiều so với môi trường tự nhiên. Điều đó có nghĩa là có nhiều yếu tố hơn, như các tòa nhà riêng lẻ, tạo ra các hẻm núi này, ”Lamer nói, đề cập đến các hành lang giữa các cấu trúc. “Vì vậy, nếu bề mặt phức tạp hơn, điều đó dẫn đến một số thay đổi trong khí tượng học ở quy mô tốt hơn nhiều so với những gì chúng ta sẽ có nếu bạn nhìn vào một đại dương, đại dương này đồng nhất.”
Các nhà khoa học khí hậu có cách xử lý tốt về cách thức mở rộng tự nhiên của cây xanh như đồng cỏ và rừng ảnh hưởng đến điều kiện địa phương của chúng: Khi thực vật quang hợp, chúng thải ra cả oxy và hơi nước, làm mát không khí – về cơ bản, thảm thực vật đang đổ mồ hôi. Ngược lại, môi trường xây dựng của một thành phố – bê tông, kính, gạch – có hiệu quả cao trong việc hấp thụ năng lượng mặt trời, sưởi ấm các khu vực đô thị lên đến 20 độ F so với các khu vực nông thôn xung quanh.
Đây được gọi là hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, một hiện tượng phức tạp mà Lamer đang cố gắng đo bằng đài quan sát trên bánh xe của cô. Chiếc xe tải có một cảm biến lidar, bắn tia laze để theo dõi các hạt trôi nổi, do đó đo lưu lượng không khí. (Xe ô tô tự lái cũng sử dụng lidar để lập bản đồ môi trường xung quanh dưới dạng 3D, nhưng những tia laser đó đang bật ra các chướng ngại vật giống như những chiếc ô tô khác.)
Dòng chảy này có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào kích thước và hướng của các tòa nhà trong một khu vực nhất định. Ví dụ, hai cấu trúc cạnh nhau có cùng chiều cao tạo thành một dòng xoáy chạy lên bên này và xuống bên kia. “Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn xếp chồng hai tòa nhà liên tiếp, giống như nếu chúng có độ cao khác nhau, tất cả điều đó ảnh hưởng đến thời tiết địa phương như thế nào? Vì vậy, đó là loại biên giới, ”Lamer nói. “Ở mỗi khu phố, mỗi bên của mỗi tòa nhà đều có vi khí hậu riêng.”
Khi mặt trời nóng lên một mặt của tòa nhà, nó càng làm phức tạp thêm sự chuyển động của không khí, vì không khí nóng bốc lên. Nhưng ở mặt bóng mờ của tòa nhà, có thể không có chuyển động hướng lên tương tự này. Thêm gió vào hỗn hợp và bạn đã có các động lực học trong khí quyển thay đổi trên các quy mô rất tốt, cả về không gian và theo thời gian. Vivek Shandas, người nghiên cứu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị tại Đại học Bang Portland nhưng không tham gia vào nghiên cứu mới này cho biết: “Đó là một quá trình rất hỗn loạn, khi gió di chuyển qua tán đô thị này. “Khoa học đằng sau điều này thực sự chưa nắm rõ được cách thức gió gồ ghề di chuyển và cách nó thực sự hoạt động trên toàn bộ cảnh quan đô thị”.
