Kolmapäev, 21. jaanuar 2009

Udu/pilvede fraktaalne ilu

Lähipäevil jääb temperatuur nulli piiresse, kuid lisanduv lumi ja lörts võimaldab vähemalt mandril suusailma.
Madalrõhulohk tõi ööl vastu 21. jaanuaril üsna märkimisväärse lumesaju (keskmiselt 5 cm/6h). Kuna tuul jäi pärast tsüklonit nõrgaks ja õhuniiskus suurenes, siis soodustas see udu teket. Juba ennelõunal oli paljudes kohtades Kesk-ja Lääne-Eestis udu, mis tekkis ka ida pool. Udu juures on üks huvitav asjaolu: udu ajal puuduvad sademed või on need vähemalt väga nõrgad (tühised, näiteks uduvihm või lumeterad). Kui udu kaob, tähendab see sageli saju algust ja vastupidi: kui sadu lakkab, siis tekib udu, sest sadavatelt lumehelvestelt või vihmapiiskadeslt aurustub õhku piisavalt vett, et õhk küllastuks veeaurust ja kondensatsioonituumadele kondenseerub vesi.
Linnas on õhk küll kuivem, aga kuna kondensatsioonituumasid on rohkem, siis esineb ka udu sagedamini, eriti hügroskoopsete aerosooliosakeste olemasolu korra.
Üldiselt eristatakse 2 põhitüüpi (kaldkirjas) udu, mis jagatakse veel alaliikideks või kombinatsioonideks: radiatsiooni-, advektsiooni-, radiatsioonilis-advektiivne, frontaal-, lume-, nõlva-, jää- ja auramisudu (peatselt nendest pikemalt).
22. jaanuaril toob lõunatsüklon ilmselt veelgi tugevama või rohkema saju, kui oli möödunud ööl. Ka edaspidi on oodata niisket ja sajust ilma, kuid ida-ja kagutuul ei ole kuigi tugev.
Kes tunneb loodust ja matemaatikat või füüsikat hästi, võib märgata, et peaaegu kõikjal valitsevad kaootilised protsessid, neist ühte väljundit - fraktaalsust ja fraktaleid - võib täheldada näiteks pilvede ja pilvesüsteemide puhul.
Lihtsustatult nimetatakse fraktaliks enesesarnast kujundit. Fraktaalsus iseloomustab kaootilist korrastatust, st et süsteem on sisemiselt sarnane: ükskõik kui palju ei suurendaks või ei vähendaks kujundit või süsteemi - ikka säilib kuju esialgsele sarnasena. See on looduses üldlevinud fenomen, sest peale pilvede ka mäestikud, rannajooned, puuvõrad, ganglionid, Universumi struktuur jne on fraktaalsed. Mõistagi saame rääkida sageli ainult mitterangest fraktaalsusest. Fraktaleid iseloomuastav kõige tähtsam arv on fraktaalmõõde, näiteks Kochi kõvera puhul on see 1,2618. Nüüd aga pilvemustrite juurde.
Ilmekat fraktaalsust näeme tavaliselt konvektiivsüsteemide puhul. Konvektiivsüsteem võib tähendada nii suurt äikesetormi kui ka rünkpilvede välja. Satelliitipiltidelt on parimaks ajaks frakaalsete pilvesüsteemide vaatlemiseks külm poolaasta ja siis tekivad need eelkõige Atlandi ookeani kohal, sest on suhteliselt suur, tasane ja niiske pind, millel võiksid konvektiivsüsteemid areneda. Järgnevalt näiteid käesolevast aastast.
18. jaanuari satelliidipilt Atlandi ookeani lääneosast. Päevavalguses on näha selgesti rünksajupilvede (koos äikesega) tipud ja rüngad. Esmapilgul moodustavad need üsna kaootilise süsteemi, kuid hoolikamal vaatlemisel võib märgata tsüklonaalset pöörist.


Satelliidipilt 20.1. kl 3 öösel. Infapunasel pildil on fraktaalsus suurem (näha on konvektiivsüsteem äikestega Atlandi ookeanil).









Konvektiiv-
süsteemi keskosa suuremalt vaadates suureneb fraktaalsus veelgi. Peab siiski märkima, et vahel nimetatakse sellist fenomeni looduses ka pseudofraktaalsuseks, kuna ta ei ole tõeliselt fraktaalne, vaid suurendades või vähendades see kaob. Fraktaalsus ilmneb sel juhul vaid teatud mõõtkava vahemikus.

Kommentaare ei ole: