Apa sebenarnya yang membuat salju berkilau di hari yang indah? Memahami perbedaan jawaban dapat membantu dalam segala hal mulai dari prakiraan longsoran salju yang lebih baik hingga kondisi jalan musim dingin yang lebih aman. Kredit: Mathieu Nguyen
Memahami sifat optik salju dapat membuka kemajuan mulai dari teknik penghilangan salju yang lebih baik hingga peningkatan keamanan longsoran salju.
Orang mungkin berpikir bahwa salju mudah untuk dijelaskan: dingin, putih, dan menutupi lanskap seperti selimut. Apa lagi yang bisa dikatakan tentang hal itu?
Banyak sekali, menurut Mathieu Nguyen. Ia baru saja mempertahankan tesis doktoralnya tentang sifat optik salju di Universitas Sains dan Teknologi Norwegia (NTNU) di Gjøvik.
“Salju memantulkan semua panjang gelombang cahaya dan dapat memiliki warna yang sangat berbeda tergantung pada kondisi dan sudut cahaya yang menerpa. Usia dan kepadatan salju serta polusi udara juga mempengaruhi tampilannya. Kemunculan salju adalah masalah yang sangat rumit,” kata Nguyen.
Dia telah menganalisis lebih dari seribu gambar salju. “Jenis metode ini dapat digunakan dalam sejumlah teknologi sensor yang mencakup segala hal, mulai dari memberi kita dasar pengambilan keputusan yang lebih baik mengenai kapan jalan harus dibersihkan hingga memantau risiko longsoran salju di pegunungan dengan lebih dekat.”
Pemandangan cermin
Nguyen antara lain telah mempelajari bagaimana salju menyerap dan memantulkan cahaya, dan cara matahari membuat kristal salju berkilau menjadi perhatian khusus.
Ia yakin penampakan indah lanskap musim dingin mungkin menjadi kunci untuk menjawab sejumlah pertanyaan yang membingungkan para peneliti selama bertahun-tahun.
Tapi pertama-tama, apa yang membuat salju berkilau di hari cerah?
“Salju adalah akumulasi kristal es. Ketika kondisinya tepat, mereka bertindak seperti cermin kecil. Jika sudutnya tepat, maka sinar matahari langsung memantul ke arah Anda dan bersinar seperti ‘percikan api’ di lanskap,” kata Nguyen.
Interaksi indah antara matahari dan salju di lanskap musim dingin dapat memberikan jawaban bagi para peneliti atas pertanyaan-pertanyaan yang membuat mereka penasaran selama bertahun-tahun. Kredit: Mathieu Nguyen
Potensi yang sangat besar
Banyak penelitian telah dilakukan tentang bagaimana berbagai logam berkilau dengan cara ini, namun kilauan di salju masih kurang dipahami.
“Jika kita ingin memiliki mobil yang sepenuhnya otonom di Norwegia, teknologi jenis ini juga akan berkontribusi pada perjalanan yang lebih aman di jalan musim dingin,” kata Nguyen.
Oleh karena itu, Nguyen berusaha mencari tahu bagaimana kilauan ini bervariasi dalam kontras dan kepadatan pada gambar salju dalam kondisi berbeda. Ia berharap ini akan memberikan metode analisis yang memungkinkan kita mengklasifikasikan berbagai jenis salju dari gambar.
Saat ini hal ini tidak memungkinkan.
Mathieu Nguyen telah menganalisis lebih dari seribu gambar salju. Kredit: Mads Wang-Svendsen
“Jenis metode ini dapat digunakan dalam sejumlah teknologi sensor yang mencakup segala hal, mulai dari memberi kita dasar pengambilan keputusan yang lebih baik mengenai kapan jalan harus dibersihkan hingga memantau risiko longsoran salju di pegunungan dengan lebih dekat. Jika kita ingin memiliki mobil yang sepenuhnya otonom di Norwegia, teknologi jenis ini juga akan berkontribusi pada perjalanan yang lebih aman di jalan musim dingin,” kata Nguyen.
Membutuhkan gambar dari seluruh dunia
Sejauh ini, para peneliti hanya mengumpulkan data dari berbagai tempat di bagian timur Norwegia. Hasilnya menjanjikan dan menunjukkan bahwa kilauan dapat digunakan untuk mengklasifikasikan ukuran butir salju.
Namun, untuk dapat mengklasifikasikan jenis salju dengan lebih tepat memerlukan volume data yang jauh lebih besar daripada yang telah mereka kerjakan sejauh ini. Lebih disukai dengan gambar dari seluruh dunia.
“Penting untuk mendapatkan gambar dari tempat lain yang lingkungannya berbeda. Memahami bagaimana tingkat polusi yang berbeda-beda berperan dalam penampilan dan sifat salju sangatlah penting,” kata Nguyen.
Sebuah pengalaman untuk masa depan
Selain sulit diinterpretasikan dari gambar, salju telah lama terbukti sulit untuk direproduksi secara digital.
“Representasi buatan yang kita miliki tentang salju dalam permainan komputer dan simulator saat ini tidak jauh lebih baik dibandingkan permukaan putih,” kata Nguyen.
Temuannya juga menunjukkan hasil yang menjanjikan di bidang ini. Ia yakin karyanya akan memberikan pengalaman musim dingin yang menyenangkan bagi orang-orang yang tidak memiliki akses terhadap salju – juga di masa depan di mana salju mungkin akan jauh lebih sedikit.
Menurut Institut Meteorologi Norwegia, lebih dari satu juta orang Norwegia pada tahun 2050 akan tinggal di tempat yang kondisi musim dinginnya kurang dari satu bulan. Selain itu, penelitian terbaru di jurnal Alam menegaskan bahwa seluruh belahan bumi utara menghadapi masa depan dengan lebih sedikit salju akibat perubahan iklim antropogenik.
“Jika kita ingin mengajari seseorang yang mungkin belum pernah melihat salju sebelumnya, kita harus mampu mereproduksi salju dalam segala kerumitannya,” kata Nguyen.
Referensi: “Menjelajahi Metode Pencitraan untuk Pengukuran Penampilan Visual Salju di Situ” oleh Mathieu Nguyen, Jean-Baptiste Thomas dan Ivar Farup, 28 Januari 2024, Geosains.
DOI: 10.3390/geosains14020035
