국제 연구원 팀에 따르면 우주 뮤온은 열대 폭풍의 깊은 곳에서 구조를 이미지화하는 데 사용되었습니다. 주도 다나카 히로유키 도쿄 대학의 팀은 뮤온 감지기 네트워크를 사용하여 여러 태풍 내에서 공기 밀도의 차이를 식별했습니다. 추가 개선을 통해 그들의 접근 방식은 심각한 폭풍에 대한 조기 경보 시스템에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.
태풍 및 허리케인과 같은 열대성 저기압은 지구 저위도의 넓은 범위에 걸쳐 막대한 피해를 입히고 때로는 인명 손실을 초래합니다. 결과적으로 사람들은 폭풍의 강도와 궤적을 가능한 한 정확하게 예측할 수 있는 경고 시스템에 의존합니다. 오늘날 예측은 위성 이미지에 크게 의존합니다. 이것들은 진화하는 공기 패턴에 대한 자세한 항공 보기를 제공할 수 있지만 사이클론 내에 포함된 기압 및 밀도의 3D 구조에 대한 정보는 훨씬 적습니다. 이러한 특징은 미래에 폭풍이 어떻게 발전할지 예측하는 데 종종 중요합니다.
Tanaka의 팀은 빠르게 발전하는 muography 기술을 사용하여 3D로 폭풍을 연구할 수 있음을 보여주었습니다. 그들의 접근 방식은 우주선이 상층 대기의 원자와 충돌할 때 생성되는 다수의 뮤온을 사용합니다. 이 뮤온의 대부분은 지구 표면으로 이동하여 감지될 수 있습니다.
감쇠 측정
Muography는 일부 뮤온이 대기, 바다 및 건물과 같은 단단한 구조물에 의해 지구상의 탐지기로 이동할 때 흡수된다는 사실을 이용합니다. 물리학자들은 우주 뮤온이 생성되는 비율을 계산할 수 있으므로 지상에서 얼마나 많은 뮤온이 예상되는지 알고 그 과정에서 얼마나 많은 감쇠가 발생하는지 결정할 수 있습니다.
Muography는 이 감쇠를 측정하고 해당 정보를 사용하여 중간 구조의 이미지를 만듭니다. 지금까지 사용된 기술은 인테리어 이미지 이집트 피라미드와 수심 모니터링 도쿄 베이에서.
이제 Tanaka와 동료들은 2016-2021년에 일본 가고시마를 강타한 XNUMX개의 태풍을 연구하기 위해 무오그래피를 사용했습니다. 그들은 사이클론 내의 공기 밀도에 초점을 맞추었습니다. 밀도가 높은 공기는 더 많은 뮤온을 흡수합니다.
수직 프로파일
연구진은 지상의 신틸레이터 감지기 네트워크를 사용하여 폭풍 내 공기 밀도의 수직 프로파일을 구축하면서 밀도의 시간 변화를 포착했습니다. 탐지기는 태풍의 따뜻한 저기압 코어가 차갑고 높은 압력의 외부로 둘러싸여 있음을 분명히 보여주었습니다. 이러한 구조는 위성 이미지만으로는 감지할 수 없습니다.
프로토타입 검출기는 우주 뮤온을 사용하여 선적 컨테이너를 스캔합니다.
팀은 여러 방향에서 대기 뮤온을 감지할 수 있도록 감지기 네트워크를 더욱 개선하고 있습니다. 이 업그레이드를 통해 Tanaka와 동료들은 무오그래피를 사용하여 300km 떨어진 곳에서 폭풍을 감지하고 실시간으로 미래의 발전을 예측할 수 있기를 희망합니다. 위성 이미지 및 기압 데이터와 결합하면 궁극적으로 열대성 저기압에 대한 훨씬 더 정확한 조기 경보 시스템으로 이어질 수 있으며 지역 사회에 임박한 자연 재해에 대비할 수 있는 중요한 시간을 제공할 수 있습니다.
연구는 다음에 설명되어 있습니다. 과학 보고서.
