Eine Studie von Wissenschaftlern der Universität Kyoto und die Universität von Hawaii in Mānoa hat gezeigt, dass die gesamte Erde Atmosphäre vibriert auf eine Weise, die den Vibrationen einer klingelnden Glocke stark ähnelt.
Die Studie, eine detaillierte Analyse der Beobachtungen der Erdatmosphäre über Jahrzehnte, wurde als eindrucksvolle Bestätigung von Theorien angepriesen, die von Physikern im Laufe der letzten zwei Jahrhunderte schrittweise entwickelt wurden.
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Atmosphärische Wellentheorien
Eine klingelnde Glocke erzeugt ihren eigenen musikalischen Klang, indem sie gleichzeitig mit mehreren Frequenzen vibriert: Sie ertönt gleichzeitig mit vielen höheren Obertönen ein tiefer Grundton.
In ihrer Studie veröffentlicht in der Zeitschrift für Atmosphärische Wissenschaften Die Wissenschaftler beschreiben eine Art "Musik" in der Atmosphäre, die nicht als hörbares Geräusch wahrgenommen wird, sondern als großräumige Wellen des atmosphärischen Drucks, die den Globus überspannen und sich um den Äquator bewegen, einige bewegen sich nach Osten.nach Westen und andere von West nach Ost.
Jede der von den Wissenschaftlern detektierten Wellen ist eine Resonanzschwingung der globalen Atmosphäre, die analoge Eigenschaften wie die Resonanz einer klingelnden Glocke aufweist.
Ähnlich wie der Mond eine Gravitation hat Gezeiteneinfluss das an den Meeren der Erde zieht, zieht auch an unserer Atmosphäre. Zusammen mit dem Einfluss der Sonne erzeugt dies atmosphärische Wellen oder Resonanzen am Himmel, die als sich bewegende Taschen dicht gepackter Luft erkennbar sind, die Tausende von Kilometern lang sein können.
Die Untersuchung solcher atmosphärischen Resonanzen begann im 19. Jahrhundert mit dem französischen Physiker und Mathematiker Pierre-Simon Laplace und hat in den folgenden zwei Jahrhunderten an Bedeutung gewonnen.
In dieser Zeit wurde die Theorie von Laplace verfeinert, was zu detaillierten Vorhersagen der Wellenfrequenzen in der Atmosphäre führte. Die tatsächliche Erfassung dieser Wellen war jedoch eine Herausforderung, an deren Überwindung die Wissenschaftler hart gearbeitet haben.
Bestätigung jahrhundertealter Theorien
In der neuen Studie von Takatoshi Sakazaki, Assistenzprofessor an der Graduate School of Science der Universität Kyoto, und Kevin Hamilton, emeritierter Professor am Department of Atmospheric Sciences und am International Pacific Research Center der University of HawaiiMānoa, die Forscher haben eine detaillierte Analyse der Beobachtungen von vorgelegt atmosphärischer Druck jede Stunde für erstaunliche 38 Jahre.
Die Ergebnisse der Studie enthüllten schließlich Dutzende von Welle Modelle, die nur theoretisch vorhergesagt wurden.
Die Studie konzentrierte sich auf Wellen mit Zeiträumen zwischen 2 Stunden und 33 Stunden. Diese bewegen sich horizontal durch die Atmosphäre und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1127 km / h 700 Meilen pro Stunde.
Wie im folgenden GIF zu sehen ist, erzeugen diese Wellen ein "Schachbrett" -Muster mit hohem und niedrigem Druck, wenn sie sich rund um den Globus ausbreiten.
"Für diese sich schnell bewegenden Wellenmoden stimmen unsere beobachteten Frequenzen und globalen Muster sehr gut mit den theoretisch vorhergesagten überein", sagte der Hauptautor Sakazaki in a Pressemitteilung . "Es ist aufregend zu sehen, wie die Vision von Laplace und anderen wegweisenden Physikern nach zwei Jahrhunderten so vollständig bestätigt wurde."
Die Forscher sagen, dass ihre Studie nicht nur "ein langjähriges und klassisches Problem in der Atmosphärenwissenschaft" löst, sondern auch einen neuen Forschungsweg eröffnet hat, der das Verständnis beider Prozesse ermöglichen könnte, die zur Anregung und Dämpfung dienendie Wellen, wenn sie um den Globus reisen und eine reiche schaffen atmosphärisch Musik, die darauf wartet, genauer studiert zu werden.