به گفته یک تیم بین المللی از محققان، از میون های کیهانی برای تصویربرداری از ساختارهای اعماق طوفان های استوایی استفاده شده است. به رهبری هیرویوکی تاناکا در دانشگاه توکیو، این تیم از شبکه ای از آشکارسازهای میون برای شناسایی تفاوت در چگالی هوا در چندین طوفان استفاده کرد. از طریق پیشرفت های بیشتر، رویکرد آنها می تواند اطلاعات مهمی را برای سیستم های هشدار اولیه برای طوفان های شدید فراهم کند.
طوفان‌های استوایی مانند طوفان‌ها و طوفان‌ها خسارات زیادی - و گاهی اوقات تلفات جانی - در سطح وسیعی از عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر زمین ایجاد می‌کنند. در نتیجه، مردم بر سیستم‌های هشداری تکیه می‌کنند که می‌توانند نقاط قوت و مسیر طوفان را تا حد امکان دقیق پیش‌بینی کنند. امروزه پیش بینی ها به شدت بر تصاویر ماهواره ای متکی هستند. اینها می توانند نماهای هوایی دقیقی از الگوهای هوای در حال تکامل ارائه دهند، اما اطلاعات بسیار کمتری در مورد ساختارهای سه بعدی فشار هوا و چگالی موجود در سیکلون ها ارائه می دهند. این ویژگی ها اغلب برای پیش بینی چگونگی توسعه یک طوفان در آینده بسیار مهم هستند.
تیم تاناکا نشان داده است که تکنیک مووگرافی که به سرعت در حال توسعه است می تواند برای مطالعه طوفان ها به صورت سه بعدی استفاده شود. رویکرد آنها از انبوهی از میون‌ها استفاده می‌کند که هنگام برخورد پرتوهای کیهانی با اتم‌های اتمسفر فوقانی تولید می‌شوند. بیشتر این میون‌ها سپس به سطح زمین می‌روند، جایی که می‌توان آنها را شناسایی کرد.
اندازه گیری تضعیف
مووگرافی از این واقعیت استفاده می کند که برخی از میون ها در حین سفر به آشکارسازهای روی زمین - توسط جو، دریا و حتی ساختارهای جامد مانند ساختمان ها - جذب می شوند. فیزیکدانان می توانند سرعت تولید میون های کیهانی را محاسبه کنند، بنابراین می دانند که چه تعداد میون های کیهانی را می توان انتظار داشت و سپس تعیین کرد که چه مقدار تضعیف در طول مسیر رخ می دهد.
مووگرافی این میرایی را اندازه گیری می کند و از آن اطلاعات برای ایجاد تصویری از ساختار مداخله استفاده می کند. تاکنون از این تکنیک استفاده شده است تصویر داخلی از یک هرم مصر و نظارت بر عمق آب در خلیج توکیو
اکنون، تاناکا و همکارانش از مووگرافی برای مطالعه هشت طوفان که در سال‌های 2016 تا 2021 به شهر کاگوشیما ژاپن ضربه زدند، استفاده کرده‌اند. آنها بر روی چگالی هوای درون سیکلون ها تمرکز کردند - با هوای متراکم تر که میون های بیشتری را جذب می کند.
پروفایل های عمودی
محققان با استفاده از شبکه ای از آشکارسازهای سوسوزن بر روی زمین، پروفایل های عمودی چگالی هوا را در داخل طوفان ها ساختند، در حالی که تکامل زمانی چگالی را ثبت کردند. آشکارسازها به وضوح نشان دادند که چگونه هسته های گرم و کم فشار توفان ها توسط فضاهای بیرونی سرد و پرفشار محاصره شده اند. این ساختارها به تنهایی در تصاویر ماهواره ای قابل شناسایی نیستند.
آشکارساز نمونه اولیه از میون های کیهانی برای اسکن ظروف حمل و نقل استفاده می کند
این تیم در حال انجام بهبودهای بیشتر در شبکه آشکارساز خود است که امکان تشخیص میون های جوی را از جهات مختلف فراهم می کند. با این ارتقا، تاناکا و همکاران امیدوارند که بتوان از مووگرافی برای شناسایی طوفان ها از فاصله 300 کیلومتری و پیش بینی توسعه آینده آنها در زمان واقعی استفاده کرد. اگر این امر با تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های فشارسنجی ترکیب شود، در نهایت می‌تواند به سیستم‌های هشدار اولیه بسیار دقیق‌تر برای طوفان‌های استوایی منجر شود - زمان حیاتی را برای جوامع فراهم می‌کند تا برای بلایای طبیعی قریب‌الوقوع آماده شوند.
تحقیق در شرح داده شده است گزارش علمی.
