Снежная слепота, чем опасен яркий снег
Зима. Долгожданный отпуск. Праздничное настроение. Горнолыжный курорт. Татры. Живописнейший вид от слияния зимы и лета — заснеженных гор и яркого, казалось бы, теплого солнца. Все вокруг по-новогоднему сверкает, приглашая окунуться в эту незабываемую атмосферу с головой.
Томясь от предвкушения, вы стараетесь поскорее покинуть мрачную и темную комнату своего отеля, стремясь на свежий воздух, под ласкающие лучи стоящего высоко в зените солнца. Быстро натянув горнолыжный костюм, прихватив лыжи, вы выбегаете наконец наружу, с радостью устремляясь к ближайшей лыжной трассе. Вы жадно разглядываете окрестности, наслаждаясь причудливым ландшафтом, от избытка чувств на ваши глаза наворачиваются слезы, которые вы тут же смахиваете одетой на руку перчаткой. И вот вы уже взбираетесь на гору, вот стоите на вершине, заворожено рассматривая открывшийся на многие километры пейзаж.
Но вдруг возникает какой-то дискомфорт в глазах, различные уровни поверхности становится трудно различить. Появляется ощущение, словно в глаза попало множество мелких песчинок. Недоумевая, откуда на снегу взялся песок, вы часто моргаете, надеясь вымыть его текущими из глаз слезами, а к ощущению песка присоединяются еще и рези, которые с каждой минутой становятся все сильнее.
Вы возвращаетесь в медицинский пункт своего отеля, чтобы узнать, что праздник испорчен на несколько дней. Потому-что через время к дискомфорту и резям присоединяются воспаление глаз и отек век, человек по-настоящему слепнет. Возникает снежная слепота.
А бывает еще и так. Наученные «опытными товарищами», памятуя об опасности яркого снега, вы смело надеваете проверенные много раз на теплых курортах «солнечные» очки. И отправляетесь в горы, без опаски разглядывая окружающий пейзаж. Только через время все же снова появляется дискомфорт, чувство песка в глазах, а потом и рези. Нужно ли говорить, что через несколько часов также возникает снежная слепота? Почему так происходит?
Давайте сначала разберемся, что это за явление такое. Почему собственно оно получило название «снежная» слепота? И почему она не возникает у нас дома, когда мы чуть ли не сутками любуемся выпавшим снегом, но может возникнуть буквально за пару минут, проведенных в солнечных и снежных горах?
В таких горах, особенно в предвесенний и весенний период, активность Солнца особенно велика. На высоте 3000 метров и более слой атмосферы довольно тонок, пропуская множество идущих от солнца ультрафиолетовых лучей. Снег же, как известно, очень хорошо отражает падающий на него свет. Вспомните снежные ночи в вашем городе. В это время года ночью на улице гораздо светлее, чем летом, не так ли? Снег отражает лунный свет, дополнительно освещая все вокруг. Так же происходит и зимой в солнечных горах, только уже отражается до 40% солнечного света, в том числе и ультрафиолетового излучения. Это явление больше характерно для южных горных регионов, но в весеннее время может встречаться и на севере.
В результате отраженные лучи попадают в широко раскрытые любопытные глаза, вызывая ожог сетчатки. Что проявляется сначала дискомфортом, а через несколько часов развитием светобоязни или даже полной слепоты (снежная офтальмия). Известны случаи возникновения слабых форм слепоты под действием солнечных лучей, отразившихся от водной поверхности.
Следует заметить, что в таких горах нужно сохранять бдительность и в облачные дни, когда вроде бы солнце не особенно ярко. Считается, что в такие дни опасность развития снежной слепоты даже выше, чем в солнечные дни. Дело в том, что в облачный день из-за рассеянного света все вокруг становится одинаково белым: и небо, и снег, и лед. Бугры и снежные уступы, даже крупные, не отбрасывают теней и становятся неразличимыми. Озабоченно разглядывая дорогу, приходится до предела напрягать зрение. Тем самым зрачки расширяются, а глаз лишается природного защитного механизма, который при ярком освещении ограничивает попадание в него отраженного солнечного света. Происходит ожог сетчатки, возникает снежная слепота.
Жертвой этого заболевания могут стать даже опытные горнолыжники, так как слепота развивается не сразу, а в течение 4-5 часов после воздействия света (хотя само воздействие может быть и несколько минут). В результате может быть такая картина — шел по снежнику, глаза немного слепило, но было терпимо, а вечером появились проблемы…
Как же проявляется эта болезнь? Насколько она опасна? Как уже упоминалось выше, при снежной слепоте (снежной офтальмии) сначала возникает дискомфорт в глазах, чувство попадания песка, слезотечение. Со временем появляется резь в глазах, покраснение слизистой, отек. Развивается светобоязнь — непереносимость сначала яркого, а потом и любого, даже относительно слабого, света. Через 4-5 часов может развиться полная потеря зрения.
Что же делать, если беда настигла вас или ваших знакомых? Прежде всего, не нужно паниковать. Следует заметить, что это явление обратимо, и через несколько дней, как правило, зрение полностью восстанавливается без каких-либо последствий. Пострадавшему нужно закрыть глаза от света (надеть маску или повязку) и препроводить его в темное помещение, где оказать первую помощь, а также вызвать врача.
Чем только ранее не лечили народные умельцы снежную слепоту! Использовали компрессы, спиртовую настойку опия, даже нюхательный табак! В качестве первой помощи при снежной слепоте рекомендуют сначала промыть глаза слабым раствором борной кислоты (Boric acid, acidum boricum), соды, бледно-розовым раствором марганцовокислого калия (марганцовка) или крепким холодным чаем. Затем на глаза надевается темная повязка или темные очки. Периодически на глаза для уменьшения болей ставятся холодные примочки.
Специалисты назначают для лечения снежной офтальмии дезинфицирующие средства, сульфаниламидные препараты. Но главное — изолировать глаза от солнечного света. Пострадавшему нужно обеспечить покой, поместить его в затемненное помещение. Зачастую, при невозможности применения медикаментов, ношение темной повязки — единственная мера при данном заболевании. Как правило, через 1-2 дня симптомы идут на убыль, а через 4-5 дней заболевание полностью проходит. Как уже упоминалось выше, обычно зрение полностью восстанавливается. Однако зачастую остается повышенная чувствительность к яркому свету.
Как видите, заболевание довольно неприятное, длится не один день, а потому может здорово испортить вам весь отпуск. Поэтому, собираясь в такие солнечные горы, следует не забывать о методах профилактики снежной слепоты. Кто предупрежден, тот вооружен, не так ли?
Итак, вооружаться будем очками. Причем, не дорогими нашему сердцу «разноцветными» солнечными очками, несущими с собой память о проведенных приятных днях на теплых морских курортах. Потому что множество подобных очков защищают от света, но не защищают от ультрафиолетового излучения, которое беспрепятственно проникает через стекла. Дешевые пластиковые очки могут даже стать причиной ожогов сетчатки — ведь в темноте зрачок расширяется. В результате проникший ультрафиолет беспрепятственно попадает на сетчатку глаза, вызывая ожог. Поэтому важно, чтобы в сертификате и на самих очках была метка СЕ, которая гарантирует глазам защиту от ультрафиолетового излучения.
Если нет очков, либо вы их потеряли, разбили или они вам просто не нравятся, можно сделать заменители из кусочков дерева, картона, полосок темной ткани с точечными отверстиями или узкими прорезями для глаз. Можно также зачернить сажей кожу вокруг глаз, если вы не боитесь испугать такой боевой раскраской окружающих.
Вместе с тем нужно помнить, что очки или их заменители необходимо носить не только в яркую, но и в облачную погоду, так как и в том, и в другом случае существует опасность появления снежной слепоты.
Но какие же стекла использовать при выборе очков-светофильтров? Мнения специалистов тут расходятся. Возможно, это объясняется тем, насколько стекла того или иного цвета позволяли работать, передвигаться, вести наблюдения. Т.е. многое зависит от индивидуальных предпочтений. Большинство исследователей Арктики и Антарктики отдают предпочтение очкам дымчатого цвета. Дымчатые очки имеют существенное преимущество: уменьшая яркость освещения, они не изменяют восприятия окружающих предметов.
Теперь, надеемся, отправляясь в Татры или другие солнечные горы, вы будете выглядеть как настоящие опытные горнолыжники, обзаведясь всем необходимым для этого удовольствия, в том числе и грамотно подобранными очками-светофильтрами.
Дмитрий Заикин
(опубликовано в журнале «7+7Я», перепечатка запрещена!)
Состояние здоровья, которое может привести к облысению
У переболевших COVID-19 детей может возникать склонность к суициду
Поцелуи в подростковом возрасте могут привести к рассеянному склерозу в будущем
5 ранних признаков ревматоидного артрита
Медики научились практически на 50% снижать риск перелома бедра
Генетические заболевания нервной системы будут диагностировать при помощи «умных» кроссовок
Источник
Почему снег белый
Cнег – это застывшая вода, маленькие фигурные ледышки. Но почему чистая вода и лед прозрачные, а снег – белый? Оказывается, все дело в особенностях света и снежинок.
Почему мы вообще видим белый цвет
Все предметы вокруг нас на самом деле бесцветные. Но мы видим их желтыми, зелеными или синими благодаря тому, что от них отражается свет. Он состоит из лучей всех цветов радуги (этого мы не видим), и предметы становятся в наших глазах того цвета, лучи которого они отражают. Например, яблоко красное потому, что оно отражает красные лучи, но поглощает лучи всех остальных цветов.
Белый цвет – необычен. Его мы наблюдаем, если поверхность предметов отражает весь свет, который на нее попадает. Снег белый потому, что от него отражаются все лучи света, которые на него падают, – так происходит благодаря тому, что снежинок много.
Как снег становится белым
Если посмотреть на одну снежинку, она такая же прозрачная, как чистая вода. Через нее свет просто проходит. Но стоит нескольким снежинкам собраться вместе, как свет отражается.
Снежинки состоят из множества кристаллов льда разной формы: в снежных хлопьях или лежащем на земле снегу эти кристаллы перемешаны. Свет частично отражается от поверхности снега, но частично проходит и через кристаллики. Тогда он попадает на другие кристаллики, которые тоже пропускают и отражают свет. И так много раз. Все снежинки преломляют свет между собой, пока не отдадут его назад, отразив все лучи, – тогда-то мы и видим эти удивительные осадки белоснежными.
Также снег такого цвета потому, что сам солнечный свет, который отражается от снега, белый. И хотя, проходя через снежинки, он может превращаться в радугу, в итоге лучи все равно будут казаться нам белыми.
Бывает ли снег другого цвета
Когда Солнце светит желтым, красным или розовым закатным светом, снег тоже кажется нам такого оттенка, но иногда и сам снег бывает цветным.
Так происходит, когда в него попадают другие вещества. Например, есть водоросли, которые живут на поверхности снега: они окрашивают его в красный, зеленый или голубой цвет. Если песок из пустыни попадет в снег, он будет желтым, а если пыль от заводов – серым или черным.
Но сверкающий белизной снег тоже начинается с пыли: снежинка образуется, когда в облаке вокруг пылинки образуется кристаллик льда. Потом на него начинают нарастать «веточки» – получается прозрачная снежинка. А много снежинок, играя светом, становятся в наших глазах белыми.
Источник
Каким образом снег отражает больше 50% света?
Обращаюсь к физикам и наверное математикам. Некоторое время назад заинтересовался вопросом,каким образом в поверхности отражается больше половины света.Вот к примеру снег(соль,целлюлоза,мел и пр.), каждый отдельный кристалл прозрачный, под прямым углом поверхность большинства диэлектриков отражает не больше 2-3% света, остальное идет внутрь кристалла и преломляется, идет в следующий кристалл и т.д. Таким образом свет рассеивается в толщине материала. Но в результате рассеивания света, по «каким-то» причинам, к поверхности возвращается до 90% процентов света. Почему не срабатывает нормальное распределение и в реальности происходит как на схеме 1, а не на схеме 2 ?
Вот еще наглядный пример стеклошарики.
Найдены возможные дубликаты
Споры о науке
140 постов 1.2K подписчиков
Правила сообщества
Уважайте оппонентов и аргументируйте свои доводы. Ссылки на соответствующую литературу приветствуются.
Попрошу прочитать определение когерентности. Очень прошу.
Я вот тоже никак не догоню, как ежики трахаются и не колятся?
А когда ежиха не хочет, они становятся жестче))))
Ёж ежиху на спину ложит и сверху на неё ложится
Гуглите угол Брюстера, это предельно кратко.
Преломление на границе двух сред.
Не надо путать, надо открыть учебник, либо гугл. Нет времени писать, речь идёт о преломлении света на границе двух сред с различной оптической плотностью. Один предельный случай — угол Брюстера, другой — полное внутреннее отражение, оба случая описываются в эффекте Брюстера.
Как выпускник МФТИ изобретает снег, магию и говорящую воду для мультиков Disney
«Афиша Daily» выяснила, как молодой ученый Алексей Стомахин сделал карьеру в студии Disney, зачем мультипликаторам знать сложную физику и решать дифференциальные уравнения.
Как попасть со скамьи МФТИ в кресло студии Disney
Презентация инструмента для создания снега, использованного в мультфильме «Холодное сердце»
Меня тянуло к математике еще со школы. Я учился в 57-й в Малом Знаменском переулке. Сначала математика шла хорошо, потом что-то не очень. В итоге решил пойти в МФТИ на физику. Когда учеба стала уходить в более прикладные вещи — программирование, инженерию, — меня снова потянуло в математику. Доучившись до бакалавра в 2009 году, я стал искать программы, где возможно совмещать математику и физику. Параллельно я занимался компьютерной графикой — рендерингом картинок, 3D-моделированием, но скорее как хобби. В итоге я подал в разные институты в США, где есть интердисциплинарные программы. Получилось так, что я поступил в UCLA (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) на факультет математики. Здесь много профессоров занимаются применением математики к реальным вещам. Сначала я пошел к профессорше, которая занималась статистикой. Поработал с полицейским департаментом в Лос-Анджелесе. Мы даже помогали раскрывать преступления: у них была куча статистики по преступлениям, нам нужно было ее анализировать и предсказывать, где случится следующее. В общем, позанимавшись этим, я понял, что мне хочется что-то более значимое, то, что будет видно, что можно представить визуально.
В тот же год я посмотрел мультик «Рапунцель», и он меня сильно впечатлил. Я увидел, сколько там математики. Тогда я пришел к университетскому профессору, который частично консультировал Disney — занимался вычислительной физикой, и начал работать с ним. Я стал моделировать физические системы, решать дифференциальные уравнения численными методами. Потом попал на практику в Disney. В первое лето успешно прошел мой первый интерншип, и меня позвали второй раз. Кстати, недавно именно то, чем я занимался четыре-пять лет назад, попало в мультик «Зверополис». Шкурки и мускулы персонажей делали с помощью той штуки, которую я программировал, когда был интерном.
Однажды я случайно узнал от моего научного руководителя, что на студии нужно сделать снег для «Холодного сердца» и требуются люди. Меня пригласили заняться им. В итоге снег получился довольно успешным, и, собственно, этот проект стал основой для моей диссертации PhD. После чего меня позвали в штат, где я и работаю до сих пор.
Кадр из мультфильма «Моана»
Зачем мультфильмам Disney столько сложной математики
Двадцать лет лет назад куча аниматоров все рисовала от руки — каждый кадр карандашом. Появлялись, конечно, всякие хитрые методы, потом проникали компьютеры, планшеты. Но сейчас требования к качеству сильно возросли: хочется 3D, хочется больше погружения с точки зрения зрителя, хочется, чтобы человек верил в то, что все происходит вокруг него. Нужен определенный уровень реализма. Персонажей, конечно, до сих пор анимируют по отдельности, создают им мимику, двигают практически вручную из кадра в кадр — и это очень тяжелая работа. Но среда, в которой они обитают, их одежда, волосы и прочее — это руками не подвигаешь. У персонажа может быть тысячи и сотни тысяч волосинок. А если взять, например, воду, то там еще больше деталей. Ни один человек просто не сможет все это прорисовать. Такие вещи приходится обсчитывать компьютерам. Есть законы физики, которые описывают движение разных вещей: воды, снега, волос, одежды — всего чего угодно. Есть художники, которые задают начальные условия: допустим, есть вода и скалы, и они сталкиваются. Эти данные отправляются в программу, которая на их основе решает соответствующее дифференциальное уравнение и все обсчитывает. Это довольно типичная задача численных методов математики.
Кадр из мультфильма «Зверополис»
Как происходит разработка проекта
Перед запуском мультика в продакшен у режиссеров уже есть свое видение. Они приходят к нам и говорят — нужно сделать, допустим, снег. Причем со снегом все просто, не нужно объяснять, как он выглядит (если, конечно, это не люди из Южной Калифорнии). Мы начинаем смотреть вокруг, не было ли каких-то разработок в этой области. Когда мы делали снег, выяснилось, что про него практически нет данных. Тогда мы сделали ресерч, выписали список вещей, которые хотим получить: снег должен слипаться, рассыпаться и т. д. Для более волшебных эффектов все сложнее. Мы начинаем выписывать характеристики того, что мы хотим нарисовать, а затем пытаемся подобрать уравнения, придумываем численные методы.
Хани Лемон и ее оружие, созданное тем же инструментом, что и снег в «Холодном сердце»
Тот инструмент для снега теперь мы используем начиная с «Холодного сердца» в каждом мультике: и в «Зверополисе», и в «Моане». Если изменить характеристики уравнения, то вместо снега мы можем получить лаву и много чего другого. Допустим, в «Городе героев» у Хани Лемон были бомбы, раскидывающие такую липкую штуку. Липкая штука тоже была сделана с помощью того же инструмента. Мы активно публикуем свои результаты и статьи по теме. То есть любой может их прочитать и спрограммировать что-то подобное. Но сама программа — это собственность компании, поэтому она не распространяется.
Каково работать в студии Disney и как найти взаимопонимание с художниками
Кадр из мультфильма «Моана»
Я не знаю, насколько уместно сравнить наш офис с Диснейлендом, но здесь здорово. Как заходишь в студию, сразу видишь всех этих персонажей на стенах, и со всех сторон атмосфера правильная. На работу ходить нравится. В принципе, я программист, но я не отправляю свои программы каким-то людям, которых я никогда не увижу. Все наши потребители — художники, которые сидят с нами под одной крышей. Процесс взаимодействия с ними происходит каждый день, это здорово. Мне очень нравится общение с ними. Это люди совершенно с другим складом ума и подходом к искусству. Они свои нужды описывают в довольно абстрактных терминах, и для меня это выглядит как размахивание руками. Но это все надо как-то взять, преобразовать в нечто формальное, математическое и заставить работать.
Кадр из мультфильма «Город героев»
Например, в «Городе героев» есть армия из целого миллиона маленьких роботов. Когда мы пришли на встречу с режиссерами в первый раз, у них было много зарисовок и комментариев о том, как эти роботы должны взаимодействовать. С одной стороны, они должны вести себя как колония муравьев, как большой организм, а с другой — они не хотели органического движения. Они показывали картинки печатных плат и хотели, чтобы роботы строились определенным образом. То есть у нас был набор из десяти разных абстрактных характеристик. И вот ты берешь и пытаешься это осознать и представить, какая физика может лежать в их основе.
Были задачи попроще, например, с водой в «Моане». Саму воду сделать просто, уже кучу лет назад были написаны все уравнения. Но в «Моане» океан живой. И хотелось, чтобы эта вода не просто плескалась «по физике», а чтобы какая-то штука вылезала из воды и разговаривала. С одной стороны, штука должна выглядеть как физическая, с другой — она должна быть нужной формы и двигаться как надо. Это очень тонкий баланс.
Технологии или история — что первично
У нас в студии на первом месте задумка режиссера. Есть задача рассказать историю, а то, как технологии помогут этому или нет, — уже зависит от нас. При этом у нас есть определенные наработки. Мы знаем, что мы можем сделать, а что нет, чтобы супервайзеры могли оценить возможности.
Но с точки зрения индустрии ситуация чуть иная. Когда разрабатывается какая-то технология и по ней публикуются результаты, эти новые спецэффекты постепенно мигрируют в коммерческие продукты, в Maya и Houdini, на рынке появляются новые пакеты с набором спецэффектов. А потом эти технологии получают более широкое распространение.
В Disney мы комбинируем коммерческие продукты и свои разработки. Например, существуют хорошие готовые решения для создания одежды и волос. И иногда их вполне достаточно, и вовсе не обязательно разрабатывать что-то свое. Тем более что это довольно накладно. Свои инструменты мы используем, только если они превосходят доступные на рынке.
Где проходит граница между реализмом и сказочностью
С точки зрения индустрии реализм в анимации — это всегда хорошо. Особенно если мы берем фильмы, где актеров снимают на зеленом фоне, а сзади нужно подставить что-то натуральное. Обычно в таких фильмах требования к реализму гораздо выше. Но в студии Disney фокус смещен в другую сферу. Для нас нет задачи создать реальный мир. У нас есть свои традиции, свои способы анимировать персонажей. Например, есть диснеевская принцесса, которая и не выглядит как настоящий человек. И если такого анимированного персонажа поместить в реальный мир, то возникает диссонанс. Хочется не реализма, а так называемого беливабилити — чтобы зритель верил происходящему.
Все спецэффекты должны быть стилизованы под анимацию персонажей. Например, Рапунцель бегает не как человек, у нее движения немножко более резкие. Поэтому когда на нее надели платье, смоделированное по всем физическим законам, во время бега юбка перелетала через голову. Соответственно, нужно было создать вокруг нее силовые поля, которые эту юбку удерживали. Или, допустим, взять эпизод в «Моане», где дельфины прыгают перед лодкой. Лодка плыла нормально и была более-менее физическая. А вот дельфины по задумке двигались со скоростью 100 миль в час, и когда они врезались в воду, получался всплеск как от пушечного ядра. Поэтому стояла задача добавить воде вязкости. То есть они практически ныряли в подобие глицерина. Или же там есть момент, когда перед Моаной расходится океан. Обычная вода такого сделать не может, и приходилось экспериментировать с гравитационным полем.
Но все равно многое приходится доделывать, скажем так, от руки. Все компьютеру доверить нельзя. Будет здорово, если появится какая-то автоматическая программа, которая сможет анимировать персонажа или, например, старить его. Сейчас развивается содействие аниматорам с помощью каких-то новых технологий, в том числе и с помощью машинного обучения. Но это уже не по моей специальности.
Источник
