วิทยาศาสตร์

เวทมนตร์บนท้องฟ้า สไปรท์สายฟ้าคืออะไร? เคยได้ยินเกี่ยวกับญาติคนแปลกหน้าของสายฟ้า—สไปรท์สีแดง เจ็ตสีน้ำเงิน เอลฟ์ โทรลล์ และโนมส์ไหม ไม่ แสงไฟอันเจิดจ้าเหล่านี้ไม่ใช่เทพนิยาย พวกเขาเป็นชุมชนที่มีสีสันของวาบฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นเหนือเมฆพายุฝนฟ้าคะนอง ค้นหาสาเหตุของปรากฏการณ์นี้และวิธีดูสไปรท์สายฟ้า! เป็นเวลากว่าศตวรรษแล้วที่แสงวาบของสายฟ้าที่พุ่งออกมาจากเมฆพายุ เช่นเดียวกับเรื่องราวของฝนคางคก ถูกมองว่าเป็นเรื่องแต่ง รายงานภาพสไปรท์เป็นระยะๆ ย้อนกลับไปอย่างน้อยในปี พ.ศ. 2429 แม้ว่านักบินหรือนักวิทยาศาสตร์ผู้มีเกียรติ (รวมถึง CTR Wilson นักฟิสิกส์รางวัลโนเบล) บรรยายถึงสิ่งเหล่านี้ ชุมชนวิทยาศาสตร์ก็เพิกเฉยต่อเหตุการณ์ดังกล่าว จากนั้นในปี 1989 มีบางอย่างที่น่าอึดอัดใจเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมินนิโซตาจับสิ่งที่เรียกว่า “สไปรท์”…

ปรากฏการณ์น้ำแข็งย้อย ไอเวิร์สรออย่างมีความหวังในขณะที่นิ้วน้ำแข็งยื่นลงไปจากกระแสน้ำแข็งด้านบน มันคืบคลานอย่างรวดเร็ว การเจริญเติบโตบางครั้งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เมื่อไปถึงพื้นทะเล ผลึกน้ำแข็งจะขยายตัวจากแท่งน้ำแข็งใต้น้ำเพื่อกลืนกินปลาดาวและเม่นทะเลที่ไม่สงสัยซึ่งหากินในบริเวณใกล้เคียง ปรากฏการณ์แปลก ๆ นี้คืออะไร? เป็นโครงสร้างน้ำแข็งที่หายาก เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้เรียกว่า brinicle Brinicle คืออะไร? น้ำเค็มของมหาสมุทรมีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าน้ำจืด ในขณะที่น้ำจืดแข็งตัวที่ศูนย์องศาเซลเซียส ขณะที่น้ำทะเลในภูมิภาคอาร์คติกและแอนตาร์กติกถูกบันทึกไว้ที่ลบ 1.9 องศา และเย็นกว่า เมื่ออุณหภูมิของอากาศเย็นจัดทำให้น้ำเย็นพอที่จะแช่แข็ง การตกผลึกที่เกิดขึ้นก็แตกต่างจากน้ำจืดด้วย แทนที่จะเป็นก้อนน้ำแข็ง น้ำทะเลมักจะก่อตัวเป็นโครงสร้างผลึกเป็นรูพรุน โดยมีช่องน้ำเกลือเข้มข้นหรือน้ำเกลืออยู่ภายใน เนื่องจากน้ำเกลือนี้มีความหนาแน่นและหนักกว่าน้ำทะเลที่อยู่โดยรอบ มันจึงรวมตัวและเคลื่อนตัวผ่านรอยแตกของน้ำแข็งในทะเลที่ลอยอยู่ เมื่อไปถึงน้ำที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าด้านล่าง…

ท้องฟ้าสีเหลือง ผู้คนสังเกตเห็นท้องฟ้าเป็นสีเหลือง และมีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์สำหรับมัน ระหว่างการแพร่ระบาดที่กำลังดำเนินอยู่ การล่มสลายของ USPS ที่ใกล้จะเกิดขึ้น สภาวะความวุ่นวายทั่วไปของโลก และวิกฤตสภาพภูมิอากาศที่ไม่มีวันสิ้นสุด การสิ้นสุดของโลกดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้น พวกเราหลายคนจึงกังวลเมื่อสังเกตเห็นว่าท้องฟ้าดูค่อนข้างเหลือง แทนที่จะปล่อยสีฟ้าปกติออกไป แม้ว่าปรากฎว่าดาวเคราะห์อันเป็นที่รักของเราอาจจะไม่เป็นไร หากคุณเป็นหนึ่งในหลาย ๆ คนที่กำลังสงสัยว่าทำไมท้องฟ้าจึงดูเหลืองเล็กน้อยในตอนเย็นที่ผ่านมา แสดงว่าคุณไม่ได้อยู่คนเดียวอย่างแน่นอน โชคดีที่มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์ที่ผิดปกตินี้ และเรา (ค่อนข้าง) บวกกับการสิ้นสุดของโลกยังไม่มาถึงจุดนี้ พายุฝนฟ้าคะนองในตอนเย็นอาจทำให้ท้องฟ้าเปลี่ยนเป็นสีเหลืองหรือสีส้มเล็กน้อย บ่อยครั้ง ท้องฟ้าจะปรากฏเป็นสีเหลืองเมื่อมีพายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้น จากข้อมูลของ National Severe Storms Laboratory…

ฟ้าผ่า ฟ้าแลบ ฟ้า แลบ หมายถึง การคายประจุไฟฟ้าที่มองเห็นได้ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อบริเวณก้อนเมฆได้รับประจุไฟฟ้าส่วนเกิน ไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบ ซึ่งเพียงพอที่จะทำลายความต้านทานของอากาศ  คำอธิบายสั้น ๆ ของสายฟ้าดังต่อไปนี้ สำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟ้าผ่าในบริบทของอุตุนิยมวิทยา ให้ดูที่การสร้างกระแสไฟฟ้าจากพายุฝนฟ้าคะนองในบทความพายุฝนฟ้าคะนอง สายฟ้ามักจะเกี่ยวข้องกับเมฆคิวมูโลนิมบัส (เมฆฝนฟ้าคะนอง) แต่ก็เกิดขึ้นในเมฆชั้นบรรยากาศ (เมฆชั้นที่มีขอบเขตในแนวนอนขนาดใหญ่) ในพายุหิมะและพายุฝุ่น และบางครั้งในฝุ่นและก๊าซที่ปล่อยออกมาจากภูเขาไฟที่ปะทุ ระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง ฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นภายในเมฆ ระหว่างเมฆ ระหว่างเมฆกับอากาศ หรือระหว่างเมฆกับพื้นดิน  ฟ้าผ่าเกิดขึ้นเมื่อบริเวณที่มีประจุบวกและประจุลบมากเกินไปก่อตัวขึ้นภายในคลาวด์ โดยทั่วไป จะมีประจุบวกจำนวนมากในบริเวณส่วนบนของเมฆ มีประจุลบจำนวนมากในใจกลาง และประจุบวกเล็กน้อยในบริเวณด้านล่าง ประจุเหล่านี้อยู่บนหยดน้ำ…

พายุฝนฟ้าคะนองแบบซูเปอร์เซลล์ ซุปเปอร์เซลล์คืออะไร? คุณเคยมองดูท้องฟ้าในเดือนพฤษภาคมหรือมิถุนายนและเห็นเมฆพายุที่สูงมากซึ่งมีทั่งที่ทอดยาวออกไปทางทิศตะวันออกอย่างที่คุณเห็นหรือไม่? หากเป็นเช่นนั้น คุณอาจเคยเห็นพายุฝนฟ้าคะนอง supercell ในสเปกตรัมของพายุฝนฟ้าคะนอง ซูเปอร์เซลล์เป็นพายุฝนฟ้าคะนองประเภทที่พบได้น้อยที่สุด แต่มีแนวโน้มสูงที่จะก่อให้เกิดสภาพอากาศเลวร้าย รวมถึงลมที่สร้างความเสียหาย ลูกเห็บขนาดใหญ่มาก และบางครั้งอาจอ่อนแอต่อพายุทอร์นาโดที่รุนแรง สิ่งที่ทำให้ซุปเปอร์เซลล์มีเอกลักษณ์เฉพาะจากพายุฝนฟ้าคะนองประเภทอื่นๆ ก็คือ มันมีกระแสลมหมุนที่ลึกและต่อเนื่องซึ่งเรียกว่ามีโซไซโคลน หากสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย พายุฝนฟ้าคะนอง supercell สามารถอยู่ได้นานหลายชั่วโมง ส่วนผสมใดบ้างที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา supercells? แม้ว่า supercells ต้องการการลอยตัวในระดับหนึ่ง แต่ความเร็วปานกลางถึงแรงและแรงลมเฉือนตามทิศทางระหว่างพื้นผิวและประมาณ 20,000 ฟุตเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด แรงลมเฉือนไม่เพียงแต่สร้าง mesocyclone เท่านั้น…

เส้นโค้งสีรุ้งขึ้นบนท้องฟ้า รุ้งเกิดจากอะไร? รุ้งเกิดจากแสงแดดและสภาพอากาศ แสงเข้าสู่หยดน้ำ เคลื่อนที่ช้าลงและโค้งงอเมื่อเปลี่ยนจากอากาศไปยังน้ำที่มีความหนาแน่นมากขึ้น แสงสะท้อนจากด้านในของหยด โดยแยกออกเป็นความยาวคลื่นของส่วนประกอบหรือสี เมื่อแสงออกจากหยดน้ำมันทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ หากคุณไม่รู้เลยเกี่ยวกับสิ่งที่รุ้งเป็นหรือสาเหตุของรุ้ง คุณอาจเชื่อในตำนานบางเรื่องที่วัฒนธรรมโบราณต่างๆ ได้สร้างขึ้นเพื่ออธิบายเรื่องนี้ สายรุ้งเป็นหนึ่งในการแสดงที่สวยงามที่สุดของธรรมชาติ รุ้งไม่ใช่ “สิ่งของ” จริงๆ และไม่มีอยู่ใน “ที่ใดที่หนึ่ง” เป็นปรากฏการณ์ทางแสงที่ปรากฏขึ้นเมื่อแสงแดดและบรรยากาศเหมาะสม และตำแหน่งของผู้ชมก็เหมาะสมที่จะเห็น เมื่อไหร่จะได้เห็นรุ้ง รุ้งต้องการหยดน้ำเพื่อลอยอยู่ในอากาศ นั่นเป็นเหตุผลที่เราเห็นพวกเขาทันทีหลังฝนตก พระอาทิตย์ต้องอยู่ข้างหลังคุณและเมฆก็หายไปจากดวงอาทิตย์เพื่อให้รุ้งกินน้ำ ทำไมรุ้งถึงเป็นคันธนู—หรือส่วนโค้ง? รุ้งสมบูรณ์จริง ๆ แล้วเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ แต่จากพื้นดินเราเห็นเพียงบางส่วนเท่านั้น จากเครื่องบิน ในสภาวะที่เหมาะสม…

เมฆสีรุ้ง เมฆ สีรุ้งคืออะไร? เมฆ สีรุ้งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าสีรุ้งของเมฆ มันมักจะเกิดขึ้นในเมฆอัลโทคิวมูลัส, เซอร์โรคิวมูลัส, แม่และเด็ก และเมฆเซอร์รัส เมฆ สีรุ้งเกิดขึ้นเนื่องจากการเลี้ยวเบน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำขนาดเล็กหรือผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กกระจายแสงของดวงอาทิตย์ คุณอาจเคยเห็นรุ้งมาก่อน เมื่อแสงแดดส่องผ่านเม็ดฝนบนท้องฟ้า แสงจะถูกแยกออกเป็นสีรุ้ง หากคุณมีมุมฉาก คุณจะเห็นรุ้งกินน้ำทอดยาวเต็มท้องฟ้า บางครั้งคุณสามารถเห็นภาพสะท้อนของวงดนตรีหรือรุ้งคู่เต็มได้ แต่คุณเคยเห็นเมฆ สีรุ้งหรือไม่? สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าสีรุ้งของเมฆ มันมักจะเกิดขึ้นในเมฆอัลโทคิวมูลัส, เซอร์โรคิวมูลัส, แม่และเด็ก และเมฆเซอร์รัส เมฆ สีรุ้งเกิดขึ้นเนื่องจากการเลี้ยวเบน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำขนาดเล็กหรือผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กกระจายแสงของดวงอาทิตย์ เมฆสีรุ้ง ทำไมสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้นบ่อยขึ้น?…

ภูเขาไฟระเบิดเกิดการปะทุออกมา ปรากฏการณ์ชั่วคราวในการไหลของลาวาตุ่มตามการทดลองในห้องปฏิบัติการด้วยวัสดุอะนาล็อก เชิงนามธรรม แบบจำลองการไหลของลาวาที่สมจริงจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับคุณสมบัติการไหลของลาวาภายใต้สภาวะความเครียดต่างๆ การวัดก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าลาวาที่อุณหภูมิการปะทุโดยทั่วไปไม่ใช่ของนิวตัน โดยทั่วไปจะเกิดจากการก่อตัวและการทำลายเครือข่ายคริสตัล ในการศึกษานี้ ผลของฟองสบู่ต่อสมบัติที่ไม่ใช่นิวโทเนียนที่ขึ้นกับเวลาของการหลอมเหลวแบบตุ่มได้รับการศึกษาทดลองโดยใช้วัสดุอะนาล็อก พฤติกรรมการทำให้ผอมบางเฉือนของของเหลวที่เป็นฟองนั้นแสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับประวัติการตัดเฉือนครั้งก่อน พฤติกรรม thixotropic นี้ ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยใช้เครื่องวัดความหนืดของใบพัดหมุน เกิดจากการเสียรูปของฟองสบู่และการฟื้นตัวเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของความเค้นเฉือน ศึกษาการเปลี่ยนแปลงความหนืดและพฤติกรรมการไหลชั่วคราวของของไหลแบบอะนาล็อกโดยใช้ทั้งเครื่องวัดความหนืดของใบพัดหมุนและเครื่องมือเฉือนแบบออสซิลเลเตอร์ การทดลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสารแขวนลอยของตุ่มเป็นของเหลวหนืดที่มีกำลังคราก รีโอโลยีของกฎกำลัง และโมดูลัสเฉือนที่ไม่เป็นศูนย์ คุณสมบัติเหล่านี้ยังพบได้ในของเหลวโพลีเมอร์ที่มักใช้เป็นวัสดุอะนาล็อกสำหรับลาวา เช่น หมากฝรั่งขัดสน เราแสดงให้เห็นว่าเมื่อวัสดุที่มีรีโอโลยีนี้ถูกเร่งในช่องทาง วัสดุเหล่านั้นอาจแยกส่วน และเมื่อพวกเขาไหลผ่านท่อร้อยสายที่แคบลง การไหลเป็นจังหวะสามารถพัฒนาเป็นผลมาจากการเปลี่ยนจากสภาวะการลื่นเป็นสภาวะที่ไม่ลื่นที่ผนังท่อร้อยสาย สิ่งนี้มีนัยสำคัญทั้งสำหรับการปะทุของภูเขาไฟที่พรั่งพรูและระเบิด Introduction ข้อมูลทางรีโอโลยีที่เชื่อถือได้มีความสำคัญต่อการสร้างแบบจำลองกระบวนการภูเขาไฟปะทุ (Marsh, 1987)…

ทางช้างเผือก เผยปรากฏการณ์ใจกลาง Milky Way การศึกษาวิจัยใหม่ได้เปิดเผยปรากฏการณ์รุนแรงที่ใจกลางดาราจักร Milky Way ซึ่งอาจให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาราจักรของเรา การสืบสวนดำเนินการโดยนักดาราศาสตร์ Daniel Wang จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ ได้เปิดเผยการเกิดขึ้นของจักรวาลอันลึกลับที่ใจกลาง Milky Way โดยใช้หอดูดาว Chandra X-Ray ของ NASA เพื่อดูรายละเอียดเกี่ยวกับด้ายเอ็กซ์เรย์ที่เรียกว่า G0.17-0.41 การค้นพบนี้อาจช่วยอธิบายต้นกำเนิดของ Milky Way และกระแสพลังงานที่เป็นไปได้ที่ควบคุมมัน ทางช้างเผือก และภาพถ่ายของงานวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน Monthly Notices…

ถุงน้ำที่ห้อยลงมาจากท้องฟ้า เมฆแมมมาทัส เมฆแมมมาทัสก่อตัวที่ด้านล่างของทั่งพายุฝนฟ้าคะนอง ชื่อของพวกเขามาจากคำภาษาละติน mamma หมายถึง “เต้านม” หรือ “เต้านม” ปรากฏเป็นโครงสร้างคล้ายกระเป๋ายื่นออกมาจากใต้ทั่ง เมฆแมมมาทัสเป็นสายน้ำที่นุ่มนวล – อากาศเย็นกำลังจม – ตกลงมาจากทั่งซึ่งก่อตัว วิวัฒนาการ และกระจายตัวในช่วงเวลาประมาณสิบนาทีถึงครึ่งชั่วโมง แม้ว่าโดยทั่วไปจะเข้าใจกันดีว่าเป็นคุณลักษณะดาวน์ดราฟต์ แต่กลไกหรือกลไกการก่อตัวที่แน่นอนนั้นไม่ได้มีข้อจำกัดที่ดีและเป็นเรื่องของการวิจัย เมฆแมมมาทัสมีขนาดและคำจำกัดความแตกต่างกันไป: ตั้งแต่ขนาดเล็กจนแทบจำไม่ได้ ไปจนถึงถุงขนาดใหญ่ที่มีการกำหนดไว้อย่างดี แม้แต่พายุฝนฟ้าคะนองขนาดค่อนข้างเล็กที่มีทั่งตีบไม่ชัดเจน (Cumulonimbus capillatus) ก็มักจะก่อตัวเป็นเมฆแมมมาทัส พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงที่ก่อตัวเป็นทั่งอันกว้างใหญ่ (Cumulonimbus capillatus incus)…