Можно подумать, что снег легко описать: он холодный, белый и покрывает пейзаж, как одеяло. Что еще можно о нем сказать? По мнению Матье Нгуена, очень много. Он защитил докторскую диссертацию по оптическим свойствам снега в Норвежском университете науки и технологии (NTNU) в Гьовике. Результаты работы опубликованы в журнале Geosciences.
«Снег отражает все длины волн света и может иметь совершенно разные цвета в зависимости от условий и угла, под которым на него падает свет. Возраст и плотность снега, а также загрязнение воздуха также влияют на его внешний вид», — говорит Нгуен.
Помимо прочего, Нгуен изучал, как снег поглощает и отражает свет, и особый интерес у него вызвало то, как солнце заставляет кристаллы снега сверкать. Он считает, что в красивом внешнем виде зимних пейзажей может содержаться ключ к ответу на ряд вопросов, которые уже много лет озадачивают исследователей.
Что заставляет снег искриться в яркие солнечные дни? «Снег — это скопление кристаллов льда. При благоприятных условиях они действуют как крошечные зеркала. Если кристаллы расположены под правильным углом, то отражают солнечный свет и сверкают, как искры на фоне пейзажа», — говорит Нгуен.
Было проведено множество исследований, посвященных тому, как различные металлы сверкают подобным образом, но блеск снега до сих пор остается малоизученным.
Поэтому учёный попытался выяснить, как искры меняются по контрасту и плотности на изображениях снега в разных условиях. Он надеется, что это позволит создать метод анализа для классификации различных типов снега. В настоящее время это невозможно.
«Подобный метод может быть использован в ряде сенсорных технологий, которые включают в себя все: от принятия решений о том, когда следует расчищать дороги, до более тщательного мониторинга риска схода лавин в горах. Если в Норвегии появятся полностью автономные автомобили, этот тип технологии будет способствовать повышению безопасности движения по зимним дорогам», — говорит Нгуен.
Полученные результаты многообещающие и показывают, что с помощью искр можно классифицировать размер зерен снега. «Важно получить изображения из других мест, где окружающая среда отличается. Понимание того, как различные уровни загрязнения влияют на внешний вид и свойства снега, будет иметь решающее значение», — говорит Нгуен.
Помимо того, что снег трудно интерпретировать по изображениям, его еще и удивительно сложно воспроизвести в цифровом виде. Искусственные изображения снега, которые мы имеем сегодня в компьютерных играх и симуляторах, не намного отличаются от белых поверхностей.
По данным Норвежского метеорологического института, более миллиона норвежцев в 2050 году будут жить в местах, где зимний период длится менее одного месяца. Кроме того, недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature, подтвердило, что все Северное полушарие ждет будущее с меньшим количеством снега в результате антропогенного изменения климата.
[Фото: Mathieu Nguyen]