科学者は、氷のさまざまな融解パターンを分析し、遊雅堂 フリーベット コードが水の温度に影響されることを発見します。
数学者と物理学者のチームは、水温などの外力によって氷の形成がどのように形成されるかを発見しました。彼らの新しく公開された研究は、氷を溶かす原因となる測定要因の別の手段を提供するかもしれません。
「氷の形状とパターン形成は、溶けた環境条件の敏感な指標であり、周囲の水温などの因子を推測するために形状を「読み取る」ことができます」ヨーク大学の数学科学のクーラント研究所そして、論文の著者の一人、ジャーナルに掲載されています物理的なレビューレター.
融解は異常なフローパターンを誘導します
「私たちの仕事は、溶融が溶けに影響する異常なフローパターンを誘導する方法を理解するのに役立ちます。これは、私たちの惑星の氷に影響を与える多くの複雑さの1つです」NYUの物理学部.
論文の他の著者は、NYU大学院生のスコット・ウェディと、研究時のNYUの芸術科学大学の学部生であるジョシュ・トンでした。
NYUの応用数学研究所およびソフトマター研究センターでは、研究者は一連の実験を通じて、水中の氷の融解を研究しました。彼らは、水温が氷の最終的な形状とパターン化にどのように影響するかについて特に研究を前景にしました。
そうするために、彼らは泡やその他の不純物がないウルトラピュアアイスを作成しました。チームは、温度が手動で制御され、変化しているウォークイン冷蔵庫に似た「コールドルーム」に水タンクに水没した氷の溶けを記録しました。
「私たちは寒い温度に焦点を合わせました oCから10 oc - 自然の水域の氷は通常溶け、形成された驚くべき種類の形状を見つけました」と、応用数学研究所を指揮するRistroph氏は説明しました。
異なる温度で氷を溶かす
非常に寒い気温で、特に約5歳未満の気温でoc、ピースは、ひもに似ているが完全に滑らか（波紋がない）に似たスパイクまたは「ピナクル」の形をとっています。約7を超える温度の場合 oc、同じ基本的な形状フォームですが、逆さま。上向きのスパイク。
その間の温度については、氷の波状と波紋のパターンが表面に溶けています。 「ホタテ」と呼ばれる同様のパターンは、氷山やその他の氷で覆われた表面にあります。
「融解は、氷の近くの水の温度に勾配を引き起こし、異なる場所の液体が異なる密度を持たせます」とWeadyは付け加えました。 「これにより、重力による流れが生成されます。これは、より重い液体沈没と軽い流体が上昇することで、表面に沿ってより軽い流体が上昇します。
水密度の異常
「物理学の奇妙な部分は、液体水は温度に密度が非常に異常に依存していること、特に約4の最大密度があるということです oc。この「密度の異常」は、他の液体と比較して水をユニークにします」とWeadyはコメントしました。
この研究は、水温の正確な値に応じて、このプロパティが非常に異なる流れを生成する責任があることを示しています。低温での下向きの頂点は上向きの流れに関連していますが、上向きの頂点には下向きの流れがあります。
「私たちの調査結果は、自然界で見られる氷のいくつかの特徴的な形状、特に鋭いスパイクや尖塔やピットの波のパターンで構成されるいわゆる象牙形で構成される氷山のいわゆる頂点形態を説明するのに役立ちます」と結論付けました。 Ristroph。
「この作業のより大きなコンテキストは、変化に関連しています地球の気候および私たちの惑星全体の氷の融解速度の増加。これらは大規模な気候モデルの重要なコンポーネントであるため、より小さなスケールでの融解の詳細な物理学と数学をよりよく理解することが重要です。」
