КТ-сканирование поможет учёным определить роль облаков в климате

В мае и июне 2009 года учёные из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США, Аргоннской национальной лаборатории и Университета Колорадо в Боулдере будут использовать высокотехнологичные сканеры — аналогичные медицинским — для наблюдения за облаками. Исследование, проводимое на объекте ARM (Atmospheric Radiation Measurement) Климатического исследовательского центра Министерства энергетики США в Понка-Сити, Оклахома, может привести к более точным прогнозам погоды и климата.

Облака играют критическую роль в погоде и климате Земли, но их слабое понимание долгое время ограничивало способность учёных делать точные прогнозы. Основная сложность — огромный пространственный масштаб облачных процессов: от субмикрометров до тысяч километров. Используя стандартные методы, для сканирования целого облака потребовались бы сотни лет, в то время как его типичное время жизни — десятки минут.

Для сканирования больших областей за короткое время команда применит новый подход «облачной томографии», воссоздающий трёхмерную структуру облака. Метод аналогичен рентгеновской компьютерной томографии (КТ), но «пациентами» выступают облака. Система использует несколько микроволновых датчиков для сканирования облаков с различных точек на земле, а внутренняя структура восстанавливается из радиометрических измерений с помощью сложных алгоритмов. Учёные задействуют сеть из пяти микроволновых датчиков, два облачных радара, оптические и инфракрасные датчики, а также метеозонды. Это позволит получить трёхмерные «карты» распределения облаков и влажности на площади около 10 километров.

Качество реконструкций будет проверяться с помощью одновременных измерений с исследовательского самолёта. Собранные данные помогут лучше понять роль облаков в регулировании «радиационного энергетического» баланса Земли и оценить, насколько точно различные облачные процессы представлены в компьютерных моделях.