大ひょう探し

May 11, 2023

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記録的な規模のひょうが左右に降っており、ひょう雨の被害は拡大している。 しかし、その理由を説明する研究は驚くほど少ない。

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オリバー・ワン著

8月、68歳の誕生日の数日前、サウスダコタ州ビビアンで牧場主を務めるレスリー・スコットさんは郵便局へ行き、そこで悪い知らせを受け取った。 彼の世界記録は破られた、と店員は彼に言った。 つまり、スコット氏が2010年に採取したひょう石は直径8インチ、重さ約2ポンドだったが、もはやこれまでに記録された最大ではなかった。 カナダの何人かはもっと大きなものを見つけたと店員は語った。

このニュースを聞いた数日後、スコットさんは「週末中ずっと悲しかった」と語った。 「私は自分の記録が破られたことをみんなに伝えてきました。」

スコット氏にとって幸いなことに、これは完全に正しいことではありませんでした。 8月1日、オンタリオ州ロンドンのウェスタン大学の科学者チームは、カルガリーの北約120マイルにあるアルバータ州で嵐を追っていた際に巨大なひょうを採取した。 ひょう石は直径5インチ、重さは0.5ポンド強で、スコットさんのものの半分の大きさ、4分の1の重さだった。 つまり、それは世界記録ではなく、カナダの記録でした。

カナダのひょうは、2018年のアラバマ州（長さ5.38インチ、0.612ポンド）、2019年のコロラド州（4.83インチ、0.53ポンド）、2020年のアフリカのひょう（長さ約7インチ）など、過去数年間に樹立された地域記録のリストに追加されました。 、重量不明）。 オーストラリアは 2020 年に国家記録を樹立し、その後 2021 年に再び樹立しました。テキサス州の記録も 2021 年に樹立されました。2018 年、アルゼンチンの嵐により非常に大きな石が降ったため、新しい種類のひょう、巨大ひょうが導入されました。 ハネデューメロンより大きい。

しかし、記録樹立には雹被害の増加も伴いました。 米国で報告された「ひょう現象」の頻度はここ10年間で最低となっているが、リスク評価会社ベリスクの最近の報告書によると、ひょうによって被害を受けた自動車、住宅、作物に対する保険金請求額は2021年に165億ドルに達したという。 — 過去最高。 雹は植物を茎まで剥ぎ取り、小型車を効果的に破壊する可能性があります。 ビビアンでの記録的な暴風雨から10年が経った今も、いくつかの建物のトタン屋根はへこんだままだ。 水曜日、スペインのカタルーニャ地方でひょう嵐により幼児が死亡した。

ビジネス＆ホームセーフティ保険協会の気象学者イアン・ジャンマンコ氏は、「これは、必ずしもそれを考慮して建設されるわけではない、数少ない気象災害の1つだ」と語る。 「そしてそれはますます大きくなり、悪化しています。」

おそらく気候の変化がこうした傾向に影響を与えていると思われるが、より完全な説明が得られれば、人間の行動と科学的発見の自発的な相互作用に何らかの関係があるのではないか、と気象専門家らは言う。 激しい雹が発生し、より大きな雹被害が発生する地域が近隣地域に広がる中、研究者らは大きな雹石を探し出し、その大きさを記録し、社会の関心を呼び起こし、さらなる研究を促している。

ひょうを研究するためのカナダの組織間の新たな協力であるノーザン・ヘイル・プロジェクトのディレクター、ジュリアン・ブリメロウ氏は、そのチームが8月に記録的なひょう石を発見したと述べ、「ひょうの研究をするのは非常にエキサイティングな時期だ」と語った。

大きなひょうへのこだわりは、少なくとも1960年代にまで遡る。当時ソ連の科学者たちは、化学物質を大気中に分散させることで嵐のひょうの大きさを大幅に減らすことができると主張していた。 クラウドシーディングと呼ばれるこの方法は、作物への被害を年間数百万ドル節約できると約束した。

1970年代、米国はソ連の実験結果を再現するための国家ひょう研究実験に資金を提供したが、今回はコロラド北部上空のひょう嵐における雲の種まきによるものであった。 次に科学者たちは、それが機能するかどうかを確認するために、見つけられる限り最大のひょう石を集めました。

それはしませんでした。 そして10年間の研究により、ソ連の努力もおそらくうまくいかなかったことが証明された。 両国は最終的にこのアイデアを断念し、ひょう石の研究は行き詰まったが、雨と降雪量を増やすための雲の種まきは世界中で続けられ、今日に至るまで続いている。

その小康状態が続いていた1986年、92人が死亡したバングラデシュのゴパルガンジで、重さ1.02キログラム（約2.4ポンド、観測史上最も重い）のひょうが採取されたと伝えられている。 目撃者の証言と重量とされるものを除いて、ひょう石に関するすべての記録が失われた。 ゴパルガンジの石は、雹の研究者の間ではある種の寓話となり、「大きな雹は存在するが、記録は不可欠である」という教訓が付け加えられました。

これをきっかけに、2004 年からひょうの研究を始めた気象学者のキール・オルテガ氏は、冷遇を始めた。 彼は Google Earth を使用して、嵐の通り道にある企業を見つけ、現場の最新情報を得るために電話をかけました。 「私は嵐を追いかけるのが好きですが、ある時点で、外出を続けるのに十分なお金や人が足りなくなります。」と彼は言いました。

気象モデルは、ひょうが発生する可能性のある場所と、ひょう石の平均的な大きさを示していましたが、その予測は大きく外れることが多かったです。 そこでオルテガ氏は研究者と学部生のチームを編成し、米国で深刻なひょう嵐が発生するたびに報告書をまとめた。 「ひょう帯」、つまりひょうを降らせた嵐の範囲はどれくらいの大きさでしたか? 最大のひょうはどれくらいの大きさでしたか？

記録的なひょうに関する報告のほとんどは民間人によって行われていますが、正確性が欠けていることがよくあります。 大きな雹を見つけたとき、ほとんどの人が最初にすることは何でしょうか? 写真を撮る。 2番目？ 家族や友達に見せてください。 三番目？ それを冷凍庫に入れます。昇華、つまり固体の氷から水蒸気への相変化により、時間の経過とともにひょう石が収縮する可能性があります。

ビビアンのスコット氏は、国立気象局の担当者が世界記録を正式に計測、計量できるようになるまで、何週間も冷凍庫に保管していた。 その間、約3インチ縮んだという。 「私は自分が何を持っているのか理解していませんでした」と彼は言いました。 ひょうはもっとたくさん降っていて、私が拾ったものより大きいものもありました。

すべての雹には、その形や層に謎めいた物語が刻まれています。 この物語を解読するために、科学者たちは数学モデルを使用して、ひょうがどこに降るか、そしてそれがどのように見えるかを予測します。 次に、実際のひょう石を収集して分析し、それらのモデルを改良し、嵐から地面までの石の経路をつなぎ合わせます。

しかし、大きなひょうの最も基本的な特徴のいくつかは謎に包まれたままです。 調査手順には一貫性がなく、資金も不足している。 これらの雹はどれくらいの速さで降るでしょうか？ 雹の形は何によって決まるのでしょうか? ひょうはどのくらいの大きさになる可能性がありますか?

「雹のデータはひどいものだ」とブライメロー博士は語った。 「これはおそらく地球上で最悪のデータセットの 1 つです。」

ほとんどすべてのひょうは、スーパーセル、つまりゆっくりと回転する上昇気流を伴う嵐の中で発生します。 嵐の内部力学を研究するペンシルベニア州立大学の気象学者マット・クムジアン氏は、「胚」と呼ばれる小さな氷の破片が「粒子の噴水」のように上昇気流に押し込まれると述べた。 胚は水滴に砕かれ、ひょう石となり、重くなりすぎて浮遊できなくなるまで成長を続け、その後地面に落ちます。

過去数年間、ジャンマンコ博士と同僚​​は北米中を旅して、大きな雹の 3D スキャンを行ってきました。 その後、研究室で「おそらく地球上で最も洗練された製氷機」を使用して、チームはひょう石を再現し、落下速度とそれが引き起こす可能性のある損傷を計算するとジャンマンコ博士は述べた。

オルテガ氏と彼の同僚は、高速度写真を使用して、動いている大きな雹を撮影してきました。 これには、スーパーセルの前で全力疾走し、氷が地面に衝突するときにどのくらいの速度で移動するのか、衝突直前にどのような形状になるのかをよりよく理解するためにカメラシステムをセットアップする必要があります。

それぞれの詳細がヒントです。 曇ったひょう石の層は、水が胚の上で瞬時に凍結し、内部に気泡を閉じ込めたことを示しています。 透明な氷は、凍結する前に水が胚の周りで膨張する時間があったことを意味します。 球状の雹がスーパーセル内で転がったと考えられている。 とがったものは嵐の中を彗星のように撃ちます。

ひょう石の物語の結末は、多くの場合、世間の注目を集めます。 氷がフロントガラスを割った場合、氷がスーパーセルをどのような経路で通過したかを本当に気にしますか? しかし、クムジアン博士は、ひょうの個体発生をたどることは、科学者が次に大きなひょうがいつどこに降るかをより正確に予測するのに役立つ可能性があると述べた。

カナダでの記録的なひょうは、ノーザン・ヘイル・プロジェクトがアルバータ州中央部を通過中のスーパーセルを捕捉した際に収集された。 研究者らはレーダー予報を利用して嵐の進路を予測し、雹帯が通過してから約20分後に一続きの道路に車を停めた。 地面には野球ボール大の雹が散らばっていたが、そのうち最大のものは研究者らが袋に詰めて冷凍した。

ブライムロー博士は、最大のひょう石は「非常に低濃度に降るので、実際にはゴルフボール大のひょうほど危険ではない」ため、「実際には学術的な関心が高い」と述べた。 しかし、クムジアン博士は、「絶対的な最悪のシナリオ」を探すことで予測モデルを改良し、スーパーセルのダイナミクスを説明するのに役立つと述べた。 単一のひょうを時間をかけて研究することは、嵐の理解に多大な影響を与える可能性があります。 そして、自然の限界とは何かという、抗いがたい疑問があると彼は言いました。

Kumjian 博士と Brimelow 博士は、世界中で記録された最大のひょうのデータベースを作成しています。 二人は、ひょうの最大の可能性のある大きさを決定したと信じています。それは、3ポンド強、直径約1フィートです。 彼らは9月にコロラド州ボルダーで開催される史上2回目の北米ひょう研究ワークショップで研究結果を発表する予定だ。

ノーザン・ヘイル・プロジェクトで嵐の追跡と野外作戦を調整するフランシス・ラヴィーン・テリオー氏は、アルバータ州中部に大規模なひょうが降ったことは、おそらくこれまで考えられていたよりも「はるかに頻繁に」発生していることを示していると述べた。 ブライメロー博士は、この地域でのひょう形成の条件は一般に国内の他の地域に比べて「ジューシー」ではなかったため、この記録は「非常に注目に値する」と述べた。

言い換えれば、さらに多くの記録が見つかるということです。

スコット氏は、結局自分の世界記録が破られなかったことを知らされ、何が起こったのか、ワイヤーの交差、複数の記録、グラムとポンドの記録を知ったとき、安堵した。 彼の誕生日は台無しにはならなかった。 自分の記録がそのまま残っていることを友人や家族に伝えることができた。

彼は笑いながら、「背中を押してもらいますよ」と言いました。

オリバー・ワンはタイムズの記者で、科学と健康に重点を置いています。 @oliverwhang21

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