Ang mga pinagmulan ng mahiwagang ripples ay tinatawag na grabidad Ang mga alon sa itaas ng kalangitan ng Antarctica ay natuklasan sa unang pagkakataon
Natuklasan ng mga siyentipiko grabidad mga alon sa itaas ng Antarctica kalangitan sa taong 2016. Mga alon ng gravity, na dati nang hindi kilala, ay katangian ng malalaking alon na patuloy na dumadaloy sa itaas na kapaligiran ng Antarctic sa loob ng 3-10 oras. Ang mga alon na ito ay kilala na nangyayari na madalas na dumadaloy sa buong kapaligiran ng Earth at malamang na mawala ang mga ito pagkatapos ng mga tagal. Gayunpaman, sa itaas ng Antarctica ang mga alon na ito ay napaka-persistent gaya ng nakikita sa mga pana-panahong obserbasyon ng mga siyentipiko. Ang mga ito ay tinatawag na 'gravity waves' dahil sila ay pangunahing nabuo sa pamamagitan ng puwersa ng lupa grabidad at ang pag-ikot nito at umabot sila ng 3000 kilometro sa layer ng mesosphere. Ang mga pangunahing layer ng atmospera ng Daigdig ay troposphere, stratosphere, mesosphere at thermosphere bilang ang layer na pinakamalayo sa itaas. Sa puntong iyon noong 2016, hindi pa rin maintindihan ng mga mananaliksik ang pinagmulan ng mga alon na ito. Gayunpaman, napakahalaga na ituro ang mga pinagmulan ng mga gravity wave upang maunawaan ang mga koneksyon sa pagitan ng iba't ibang mga layer sa atmospera ng Earth na maaaring magbigay sa atin ng mahalagang impormasyon tungkol sa kung paano umiikot ang hangin sa ating paligid. planeta.
Pagsubaybay sa mga pinagmulan ng mga gravity wave
Sa isang pag-aaral na inilathala sa Journal ng geopisiko Research, pinagsama ng parehong grupo ng mga mananaliksik ang kanilang mga real-time na obserbasyon sa teoretikal na impormasyon at mga modelo upang makabuo ng mga pahiwatig tungkol sa mga gravity wave1. Iminungkahi nila ang dalawang posibleng paliwanag para sa posibleng pinagmulan (paano at saan sila nabuo) ng mga 'persistent' gravity wave na ito. Ang unang proposisyon ay ang mga alon na ito ay nagmumula sa mas maliliit na mas mababang antas ng mga alon sa antas ng atmospera sa ibaba ng mesosphere ie ang stratosphere (30 milya sa itaas ng ibabaw ng Earth). Ang mga hangin na dumadaloy pababa sa mga bundok ay nagbibigay ng isang pagtulak sa mga mas mababang antas ng gravity wave na ito na nagpapalaki sa kanila at ang mga alon sa kalaunan ay gumagalaw nang mas mataas sa atmospera. Kapag ang mga alon ng gravity ay umabot sa dulo ng stratosphere, ang mga ito ay nabasag at nasasabik tulad ng mga ripples sa isang karagatan kaya nagdudulot ng mas malalaking alon na may pahalang na haba na hanggang 2000 kilometro (habang ang mas maliliit na mas mababang mga alon ay nakatayo sa 400 milya) at umaabot nang napakalaki sa mesosphere. Ang partikular na paraan ng pagbuo ay maaaring tawaging 'secondary wave generation'. Napagmasdan ng mga may-akda na ang mga pangalawang alon ay nabuo nang mas patuloy sa taglamig kaysa sa iba pang mga panahon at sa gayon ay dapat na mangyari sa kalagitnaan hanggang sa mataas na latitude sa parehong hemisphere. Ang alternatibong pangalawang posibilidad na iminungkahi ng mga mananaliksik ay ang mga gravity wave ay nagmumula sa umiikot na polar vortex. Ang vortex na ito ay isang low-pressure area na umiikot at sumasakop sa kalangitan ng Antarctica sa panahon ng taglamig. Ang ganitong uri ng hangin at panahon ay umiikot sa taglamig sa paligid ng South Pole. Ang ganitong mataas na bilis na umiikot na hangin ay maaaring magbago ng mababang antas ng gravity wave habang sila ay gumagalaw paitaas sa atmospera o maaari pang bumuo ng mga pangalawang alon. Sinasabi ng mga may-akda na alinman sa kanilang mga mungkahi tungkol sa pinagmulan ng mga gravity wave ay maaaring tumpak at ang isang kongkretong konklusyon ay maaaring mangailangan pa rin ng karagdagang pananaliksik.
Pananaliksik sa malamig na Antarctica
Upang maunawaan ang mga pinagmulan gamit ang unang proposisyon, ang teorya ni Vadas ng pangalawang gravity wave ay isinasaalang-alang kasama ng isang modelong may mataas na resolution na binuo ng mga mananaliksik at isang teorya ang nabuo. Ang mga mananaliksik ay nagpatakbo ng mga modelo ng computer, simulation at kalkulasyon. Ginamit din nila ang mga pag-install ng lidar system - isang paraan ng pagsukat na nakabatay sa laser - kung saan nakaligtas sila sa malalakas na malamig na hangin at sub-zero na temperatura sa Antarctica. Pinondohan sila ng US Antarctic Program at ng Antarctica New Zealand program sa loob ng walong taon sa Antarctica. Ang sistema ng lidar ay napakalakas at matatag at may kakayahang matukoy ang temperatura at density sa iba't ibang rehiyon ng atmospera. Matagumpay nitong maitala ang mga perturbation na dulot ng gravity waves. Ang pamamaraan ay lubhang nakakatulong sa pagtatala ng mga rehiyon ng atmospera na pinakamahirap na obserbahan kung hindi man. Ang pag-aaral ng mga atmospheric wave sa South Pole ay mahalaga para sa pagsasaayos ng klima at mga modelong nauugnay sa lagay ng panahon na maaaring magamit para sa parehong real-time na pag-record at mga layunin ng pananaliksik. Kahit na ang enerhiya at momentum ng mga gravity wave ay masusukat ng malalakas na sistema ng lidar.
Iminumungkahi ng pag-aaral na ito na ang mga gravity wave ay nakakaapekto sa pandaigdigang sirkulasyon ng hangin sa atmospera na pagkatapos ay nakakaapekto sa mga temperatura at paggalaw ng mga kemikal na nakakaimpluwensya sa pagbabago ng klima. Ang kasalukuyang mga modelo ng klima na magagamit ay hindi ganap na isinasaalang-alang ang enerhiya ng mga alon na ito. Mahalagang matuto nang higit pa tungkol sa stratosphere upang maunawaan ang mga epekto sa ozone layer na higit sa lahat ay matatagpuan sa mas mababang rehiyon ng stratosphere. Ang isang malinaw na pag-unawa sa mga gravity wave, lalo na kung paano nabubuo ang mga pangalawang wave ay makakatulong sa amin na mapabuti ang kasalukuyang mga modelo ng computational simulation. Kinikilala ng mga may-akda ang iba pang magkakatulad na teoryang magagamit2 mula 2016 na nagmumungkahi na ang mga panginginig ng boses ng Ross Ice Shelf sa Antarctica na dulot ng mga alon ng karagatan ay maaaring responsable sa paglikha ng mga atmospheric ripples at undulations na ito. Ang kasalukuyang pag-aaral ay nakatulong upang bumuo ng isang malinaw na larawan ng pandaigdigang pag-uugali sa atmospera bagaman maraming mga misteryo ang kailangan pa ring tugunan. Ang kumbinasyon ng mga obserbasyon at pagmomodelo ng computer ay maaaring makatulong sa paglutas ng marami pang lihim nito sansinukob.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
1. Xinzhao C et al. 2018. Mga obserbasyon sa Lidar ng stratospheric gravity waves mula 2011 hanggang 2015 sa McMurdo (77.84 °S, 166.69°E), Antarctica: Part II. Mga potensyal na density ng enerhiya, mga normal na distribusyon ng log, at mga pana-panahong pagkakaiba-iba. Journal ng Geophysics Research. https://doi.org/10.1029/2017JD027386
2. Oleg A et al. 2016. Resonance vibrations ng Ross Ice Shelf at mga obserbasyon ng patuloy na atmospheric waves. Journal ng Geophysical Research: Space Physics.
https://doi.org/10.1002/2016JA023226
***
