据一个国际研究小组称，宇宙μ子已被用于对热带风暴深处的结构进行成像。 由...领着 田中博之 在东京大学，该团队使用μ子探测器网络来识别几个台风中空气密度的差异。 通过进一步改进，他们的方法可以为严重风暴的早期预警系统提供重要信息。
台风和飓风等热带气旋在地球低纬度的大片地区造成了大量破坏，有时甚至造成生命损失。 因此，人们依赖能够尽可能准确地预测风暴强度和轨迹的预警系统。 今天，预测严重依赖卫星图像。 这些可以提供不断变化的空气模式的详细鸟瞰图，但提供的有关气旋内包含的气压和密度的 3D 结构的信息要少得多。 这些特征通常对于预测风暴未来的发展方式至关重要。
田中的团队表明，快速发展的 muography 技术可用于研究 3D 风暴。 他们的方法使用了宇宙射线与高层大气中的原子碰撞时产生的大量μ子。 然后，这些 μ 子中的大多数将到达地球表面，在那里它们可以被检测到。
测量衰减
Muography 利用了这样一个事实，即一些 μ 子在到达地球上的探测器时会被吸收——被大气、海洋，甚至被建筑物等固体结构所吸收。 物理学家可以计算出产生宇宙 μ 子的速率，因此他们知道在地面上预计会有多少 μ 子——然后可以确定沿途发生了多少衰减。
Muography 测量这种衰减并使用该信息来创建中间结构的图像。 迄今为止，该技术已被用于 图像内部 埃及金字塔和 监测水深 在东京湾。
现在，Tanaka 及其同事使用 muography 研究了 2016-2021 年袭击日本鹿儿岛市的八次台风。 他们专注于气旋内的空气密度——更密集的空气吸收更多的介子。
垂直型材
利用地面上的闪烁体探测器网络，研究人员在风暴中建立了空气密度的垂直剖面，同时捕捉了密度的时间演变。 探测器清楚地显示了台风中温暖的低压核心是如何被寒冷的高压外部包围的。 仅在卫星图像中无法检测到这些结构。
原型探测器使用宇宙介子扫描集装箱
该团队正在进一步改进其检测器网络，这将允许从多个方向检测大气 μ 子。 通过这次升级，Tanaka 及其同事希望 muography 可以用于发现 300 公里以外的风暴，并实时预测它们的未来发展。 如果结合卫星图像和气压数据，这最终可能会导致更准确的热带气旋预警系统——为社区提供重要的时间来为迫在眉睫的自然灾害做准备。
该研究描述于 Scientific Reports.
