科学家探测到的全球大气环流

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科学家探测到的全球大气环流

响铃振动同时在低沉的基本基调和许多大点色彩,产生愉快的音乐听起来又是;最近的一项研究,发表在《大气科学的科学家at 京都大学和大学的Hawai’我在猴# 257;诺亚,表明Earth’整个气氛振动以类似的方式,在一个引人注目的确认开发的理论物理学家在过去两个世纪。,

就气氛而言,就是音乐。它不是以我们能听到的声音来的,而是以大范围大气压力波的形式,这种大气压力波在全球范围内围绕赤道传播,有的从东到西,有的从西到东。这些波中的每一种都是全球大气的共振振动,类似于钟的音调共振。

19世纪初,历史上最伟大的科学家之一、法国物理学家和数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)对大气共振的基本认识开始于他的开创性见解。在随后的两个世纪里,物理学家的研究完善了这个理论,并对大气中应该存在的波的频率做出了详细的预测。然而,在现实世界中对这种波的实际探测却落后于这一理论。

京都大学(Kyoto University)科学研究生院(Graduate School of Science)助理教授崎隆敏(Takatoshi Sakazaki)和夏威夷大学(University of Hawai)大气科学系和国际太平洋研究中心(International Pacific Research Center)名誉教授凯文?在美国气象局的一份报告中,作者们对38年来每小时观测到的全球大气压力进行了详细分析。结果清楚地显示了几十种预测的波型的存在。

这项研究特别关注周期在2小时到33小时之间的波,这些波水平穿过大气层,以极高的速度(超过每小时700英里)绕地球运动。这就形成了一种特征“棋盘”。当这些波传播时,高压和低压的模式(见图)。

对于这些快速移动的波模,我们观测到的频率和全球模式与理论预测的非常吻合。第一作者Sakazaki说。经过两个世纪之后,看到拉普拉斯和其他先驱物理学家的观点如此彻底地得到证实,这是令人兴奋的。

但这一发现并不意味着他们的工作就完成了。

我们对真实数据中这么多模式的识别表明,大气确实像钟一样在鸣响。评论作者汉密尔顿。这最终解决了大气科学中一个长期存在的经典问题,但它也开辟了一个新的研究途径,以了解激发波的过程和抑制波的过程。

所以让大气的音乐继续播放吧!

参考文献:在热带地面压力数据中发现了一组全球振荡自由模态。由Takatoshi Sakazaki和Kevin Hamilton, 2020年6月30日,大气科学杂志。

DOI: 10.1175 /雅- d - 20 - 0053.1