Uluslararası bir araştırma ekibine göre, tropik fırtınaların derinliklerindeki yapıları görüntülemek için kozmik müonlar kullanıldı. Liderliğinde Hiroyuki Tanaka Tokyo Üniversitesi'nde ekip, birkaç tayfun içindeki hava yoğunluğundaki farklılıkları belirlemek için bir müon dedektör ağı kullandı. Daha fazla iyileştirme yoluyla, yaklaşımları şiddetli fırtınalar için erken uyarı sistemleri için önemli bilgiler sağlayabilir.
Tayfunlar ve kasırgalar gibi tropikal siklonlar, Dünya'nın alt enlemlerinin geniş bir bölümünde büyük miktarda hasara ve bazen de can kaybına neden olur. Sonuç olarak, insanlar fırtına kuvvetlerini ve yörüngelerini mümkün olduğunca doğru bir şekilde tahmin edebilen uyarı sistemlerine güveniyorlar. Bugün, tahminler büyük ölçüde uydu görüntülerine dayanıyor. Bunlar, gelişen hava modellerinin ayrıntılı havadan görünümlerini sağlayabilir, ancak siklonlarda bulunan hava basıncı ve yoğunluğunun 3B yapıları hakkında çok daha az bilgi sunar. Bu özellikler genellikle gelecekte bir fırtınanın nasıl gelişeceğini tahmin etmek için çok önemlidir.
Tanaka'nın ekibi, hızla gelişen muografi tekniğinin fırtınaları 3D olarak incelemek için kullanılabileceğini gösterdi. Yaklaşımları, kozmik ışınlar üst atmosferdeki atomlarla çarpıştığında üretilen çok sayıda müon kullanır. Bu müonların çoğu daha sonra tespit edilebilecekleri Dünya yüzeyine gidecek.
zayıflama ölçümü
Muografi, bazı müonların Dünya'daki dedektörlere giderken atmosfer, deniz ve hatta binalar gibi katı yapılar tarafından emilmesi gerçeğinden yararlanır. Fizikçiler, kozmik müonların üretilme hızını hesaplayabilirler, böylece yerde ne kadar beklemeleri gerektiğini bilirler - böylece yol boyunca ne kadar zayıflama olacağını belirlemeye izin verirler.
Muografi bu zayıflamayı ölçer ve bu bilgiyi araya giren yapının bir görüntüsünü oluşturmak için kullanır. Şimdiye kadar, teknik iç görüntü Mısır piramidinin ve su derinliğini izlemek Tokyo Körfezi'nde.
Şimdi, Tanaka ve meslektaşları, 2016-2021'de Japon şehri Kagoshima'yı vuran sekiz tayfun üzerinde çalışmak için muografiyi kullandılar. Daha yoğun hava daha fazla müon emerek siklonlar içindeki havanın yoğunluğuna odaklandılar.
Dikey profiller
Yerde bir sintilatör dedektör ağı kullanan araştırmacılar, yoğunluğun zamandaki değişimini yakalarken, fırtınalar içindeki hava yoğunluğunun dikey profillerini oluşturdular. Detektörler, tayfunlardaki sıcak, düşük basınçlı çekirdeklerin soğuk, yüksek basınçlı dış kısımlarla nasıl çevrelendiğini açıkça gösterdi. Bu yapılar tek başına uydu görüntülerinde tespit edilemez.
Prototip dedektörü, nakliye konteynırlarını taramak için kozmik müonları kullanır
Ekip, atmosferik müonların birden çok yönden tespit edilmesini sağlayacak dedektör ağında daha fazla iyileştirme yapıyor. Bu yükseltme ile Tanaka ve meslektaşları, muografinin 300 km kadar uzaktaki fırtınaları tespit etmek için kullanılabileceğini ve gelecekteki gelişimlerini gerçek zamanlı olarak tahmin edebileceğini umuyorlar. Uydu görüntüleri ve barometrik verilerle birleştirilirse, bu sonuçta tropikal siklonlar için çok daha doğru erken uyarı sistemlerine yol açabilir - topluluklara yakın doğal afetlere hazırlanmak için hayati bir zaman sağlar.
Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Bilimsel Raporlar.
