Originile valuri misterioase numite gravitate valuri deasupra cerului Antarcticii au fost descoperite pentru prima dată
Oamenii de știință au detectat gravitate valuri deasupra Al Antarcticii cer în anul 2016. Unde gravitaționale, necunoscute anterior, sunt caracteristice ondulațiilor mari care mătura continuu prin atmosfera superioară a Antarcticii în intervale de 3-10 ore. Se știe că aceste unde se propagă frecvent în atmosfera Pământului și, de asemenea, tind să dispară după durate. Cu toate acestea, deasupra Antarcticii, aceste valuri sunt foarte persistente, așa cum se observă în observațiile periodice ale oamenilor de știință. Acestea au fost numite „unde gravitaționale” deoarece s-au format în principal prin forța pământului gravitate și rotația sa și s-au întins pe 3000 de kilometri în stratul mezosferă. Straturile principale ale atmosferei Pământului sunt troposfera, stratosfera, mezosfera și termosfera fiind stratul care se află cel mai sus. În acel moment, în 2016, cercetătorii încă nu puteau înțelege originea acestor valuri. Cu toate acestea, este esențial să identificăm originile undelor gravitaționale, astfel încât să înțelegem conexiunile dintre diferitele straturi din atmosfera Pământului, care ne-ar putea furniza apoi informații valoroase despre modul în care aerul circulă în jurul nostru. planetă.
Urmărirea originilor undelor gravitaționale
Intr-un studiu publicat in Jurnalul de Cercetări Geofizice, același grup de cercetători și-a combinat observațiile în timp real cu informații și modele teoretice pentru a genera indicii despre undele gravitaționale.1. Ei au propus două posibile explicații pentru originile probabile (cum și unde s-au format) ale acestor unde gravitaționale „persistente”. Prima propunere este că aceste valuri fie provin din valuri mai mici de nivel inferior la nivelul atmosferic sub mezosferă, adică stratosferă (30 mile deasupra suprafeței Pământului). Vânturile care curg în josul munților oferă o împingere acestor unde gravitaționale de nivel inferior, făcându-le să devină mai mari și, în cele din urmă, valurile se deplasează mai sus în atmosferă. Odată ce undele gravitaționale ajung la sfârșitul stratosferei, ele se sparg și se excită ca ondulațiile într-un ocean, generând astfel valuri mai mari cu lungime orizontală de până la 2000 de kilometri (în timp ce valurile mai mici inferioare stau la 400 de mile) și se extind foarte mult în mezosferă. Acest mijloc special de formare poate fi numit „generare de unde secundare”. Autorii au observat că undele secundare se formează mai persistent în timpul iernii decât în alte vremuri și, astfel, se presupune că apar la latitudini medii și înalte în ambele emisfere. O a doua posibilitate alternativă sugerată de cercetători este că undele gravitaționale provin din vortexul polar învolburat. Acest vortex este o zonă de joasă presiune care se rotește și preia cerul Antarcticii în timpul iernii. Această formă de vânt și vreme circulă iarna în jurul Polului Sud. Astfel de vânturi rotative de mare viteză pot modifica undele gravitaționale de nivel scăzut pe măsură ce se deplasează în sus în atmosferă sau pot chiar genera unde secundare. Autorii afirmă că oricare dintre sugestiile lor despre originile undelor gravitaționale ar putea fi exactă și o concluzie concretă ar putea necesita cercetări suplimentare.
Cercetând în Antarctica rece
Pentru a înțelege originile folosind prima propoziție, teoria lui Vadas a undelor gravitaționale secundare a fost luată în considerare împreună cu un model de înaltă rezoluție dezvoltat de cercetători și apoi a fost formulată o teorie. Cercetătorii au rulat modele computerizate, simulări și calcule. Ei au folosit, de asemenea, instalațiile sistemului lidar – o metodă de măsurare bazată pe laser – pentru care au supraviețuit în vânturi reci puternice și temperaturi sub zero în Antarctica. Programul SUA pentru Antarctica și programul Antarctica Noua Zeelandă le-au finanțat pentru o perioadă de opt ani în Antarctica. Sistemul lidar este foarte puternic și robust și are capacitatea de a determina temperatura și densitatea în diferite regiuni ale atmosferei. Poate înregistra cu succes perturbațiile cauzate de undele gravitaționale. Tehnica este foarte utilă în înregistrarea regiunilor atmosferei care sunt cel mai greu de observat altfel. Studiul undelor atmosferice de la Polul Sud este important pentru improvizația modelelor climatice și meteorologice care pot fi utilizate atât pentru înregistrarea în timp real, cât și în scopuri de cercetare. Chiar și energia și impulsul undelor gravitaționale pot fi măsurate prin sisteme lidar puternice.
Acest studiu sugerează că undele gravitaționale afectează circulația globală a aerului în atmosferă, care afectează apoi temperaturile și mișcarea substanțelor chimice care influențează schimbările climatice. Modelele climatice actuale disponibile nu țin cont complet de energia acestor valuri. Este important să aflați mai multe despre stratosferă pentru a înțelege efectele asupra stratului de ozon care se găsește în principal în regiunea inferioară a stratosferei. O înțelegere clară a undelor gravitaționale, în special a modului în care sunt generate undele secundare, ne poate ajuta să îmbunătățim modelele actuale de simulare computațională. Autorii recunosc și alte teorii paralele disponibile2 din 2016, care sugerează că vibrațiile platformei de gheață Ross din Antarctica, care sunt cauzate de valurile oceanului, ar putea fi responsabile pentru crearea acestor ondulații și ondulații atmosferice. Studiul actual a ajutat la formarea unei imagini clare a comportamentului atmosferic global, deși multe mistere trebuie încă abordate. O combinație de observații și modelare pe computer poate ajuta la dezvăluirea mult mai multe secrete ale acestui lucru univers.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
1. Xinzhao C și colab. 2018. Observații Lidar ale undelor gravitaționale stratosferice din 2011 până în 2015 la McMurdo (77.84 ° S, 166.69 ° E), Antarctica: Partea II. Densitățile potențiale de energie, distribuțiile log normale și variațiile sezoniere. Jurnalul de Cercetări în Geofizică. https://doi.org/10.1029/2017JD027386
2. Oleg A et al. 2016. Vibrații de rezonanță ale platformei de gheață Ross și observații ale undelor atmosferice persistente. Journal of Geophysical Research: Space Physics.
https://doi.org/10.1002/2016JA023226
***
