Gravity Waves Ripple Over Antarktis Himmel, Og Forskere Tror, ​​De Ved Hvorfor

{h1}

Holdet, der opdagede usædvanlige tyngdekraftbølger over antarktis, kan endelig vide hvorfor og hvordan de danner.

For syv år siden opdagede en gruppe forskere noget mærkeligt over Antarktis himmel.

Store mystiske krusninger spredte sig over Jordens atmosfære. Disse såkaldte "inertia-gravity" bølger er oscillationer af luft dannet af kraften i Jordens tyngdekraft og rotation.

Disse bølger er ikke ualmindelige og forekommer ofte i forskellige dele af Jordens atmosfære, men de forsvinder typisk om et par timer. Men bølgerne over Antarktis var overraskende vedholdende - de viste sig i hver observation, der blev taget siden forskerne først opdagede bølgerne for år siden. [Infographic: Jordens atmosfære øverst til bund]

Hvad forårsagede disse vedholdende tyngdekraftsbølger at holde op i mesosfæren i op til 10 timer ad gangen, forblev dog et mysterium i årevis. (Mesosfæren er den del af jordens atmosfære mellem 30 og 50 miles over planetens overflade.) Nu har det samme hold, der har fundet bølgerne, foreslået to plausible forklaringer i et par studier med den seneste undersøgelse udgivet i går (25. juli) i Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

En mulighed, de sagde, er, at de store, vedholdende bølger - som spænder op til 1.900 miles (3000 kilometer) af mesosfæren - rent faktisk stammer fra mindre bølger i det atmosfæriske lag under det, kendt som stratosfæren. (Stratosfæren strækker sig op til 30 miles over Jordens overflade.)

Ifølge denne teori føder vindene, der strømmer ned bjerge i Antarktis, disse nedgravningsbølger på lavere niveau. Til gengæld vokser bølgerne og bevæger sig højere op i atmosfæren. Når bølgerne når grænsen mellem stratosfæren og mesosfæren, bryder de ligesom en oceanbølge på kysten og genererer større bølger, forklarede forskerne.

(Gravitetsbølger må ikke forveksles med gravitationsbølger. Sidstnævnte er krusninger i rumtiden, der stammer fra Einsteins relativitetsteori og ikke har noget at gøre med luftbevægelser i atmosfæren.)

En anden mulighed, forskerne sagde, involverer den hvirvlende polar hvirvel, en lavtrykszone, der roterer med uret og overtager Antarktis vinterhimmel. Disse hurtige roterende vinde kan enten ændre gravitationsbølger på lavere niveau, når de bevæger sig opad eller slår ud af disse bølger selv, siger lederforfatteren Xinzhao Chu, en professor i Institut for Rumteknologi og Cooperative Institute for Environmental Sciences at University of Colorado Boulder.

Deres forskning anvender en kombination af modellering og observationer fra lidar, en laserbaseret målingsteknik. Lidar kan bestemme temperatur og tæthed på tværs af forskellige dele af atmosfæren og afsløre forstyrrelser forårsaget af disse bølger. Forskerne kan også beregne energi og momentum båret af tyngdekraft bølger.

Gravity bølger påvirker den globale atmosfæriske cirkulation, som igen påvirker atmosfæriske temperaturer og kemikaliebevægelser, fortalte Chu WordsSideKick.com.

Men de fleste klimamodeller har ikke ordentligt taget højde for den energi, der bæres af disse bølger, sagde hun. For eksempel er de simulerede temperaturer i den atmosfæriske grænse mellem stratosfæren og mesosfæren over Antarktis langt koldere end observationerne, sagde hun. Dette område, der kaldes stratopause, er vigtigt for at forstå menneskets effekter på ozon. Uden korrekte temperatursimuleringer kan du "ikke forudsige ozonstrømmen godt," sagde hun.

"Vi tror, ​​at den nye forståelse om disse bølger, især sekundærbølgegenerering, kan bidrage til at forbedre modellerne," sagde Chu.

Men disse er stadig teorier, og der er andre derude. Et 2016-papir udgivet i Journal of Geophysical Research: Space Physics foreslog, at vibrationer af Ross Ice Shelf i Antarktis forårsaget af havbølger kunne forklare de mystiske atmosfæriske krusninger. Chu sagde, at hun heller ikke kan udelukke denne mulighed.

Oprindeligt udgivet den WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com