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地下粒子探测器用于跟踪天气

点击量:   时间:2019-02-06 08:07:03

作者:David Shiga空间中的超速粒子首次用于监测地球上层大气中的天气事件该技术可以带来更好的天气预报,因为高层大气中的条件可以影响降雨发生的地方,风暴云位于其中地球受到来自宇宙射线空间的超速粒子的持续降雨更高能量的宇宙射线击中了地球平流层中的高原子,产生了不稳定的二次粒子,称为π介子有时π介子会与平流层中的原子碰撞而被破坏但是,如果他们能够足够长时间地避免碰撞,他们就会衰变制造μ子,然后它会移动到地球表面,甚至在精力充沛的情况下穿透地下几十年来,物理学家已经注意到,当平流层更冷时,μ子的雨水会逐渐减少这是因为当平流层中的气体冷却时,它变得更密集,使得π介质更难以避免碰撞足够长的时间以腐烂成μ子现在,一个科学家小组首次利用这种效应来追踪地球上层大气的日常温度变化,称为平流层他们在美国明尼苏达州苏丹的一座前矿井里使用了一个700米深的探测器该探测器属于一个名为MINOS(主要注入中微子振荡搜索)的项目,该项目旨在研究中微子,但也可以探测到μ子 “有趣的是,你可以通过查看这个宇宙射线μ子数据来实际监测地下半英里,”该研究的主要作者,英国牛津大学国家大气科学中心的Scott Osprey说以前,通过μ子测量检测到与季节相关的长期温度变化但是在这项新的研究中,该团队进一步展示了在明尼苏达州上空的气象气球和卫星测量的μ子探测和每日平流层温度之间的密切对应关系正如预期的那样,当平流层温度升高时,会发现更多的μ子 Osprey说,如果能够进一步磨练这项技术,有朝一日可能会改善天气预报这是因为一些研究表明,平流层的温度变化会影响大气中较低的空气运动,而暴风云位于这里美国宇航局位于美国马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的保罗纽曼说,结果很有意思,但不相信这种技术可以进行适当校准,并且足够精确,可以改善天气预报和气候监测 “我们已经在全球范围内拥有广泛的气球网络[测量温度],”他说 “卫星仪器还提供优于1°C的全局轮廓测量”MINOS温度测量也具有约1°C的精度,尽管Osprey说更大更强大的粒子探测器可以更精确地测量温度 “唯一的限制是探测器的大小,”他说期刊参考:地球物理研究快报(DOI:10.1029 / 2008GL036359)更多关于这些主题: