Avastus: Maa atmosfäär heliseb nagu kell

 (11)
Avastus: Maa atmosfäär heliseb nagu kell
(Foto: Wikipedia / Cecbur)

Maa kõliseb nagu kell? Teadlased kinnitasid Laplace'i nägemust planetaarsetest atmosfäärivõngetest.

Värske uurimus annab mõista, et kogu meie planeedi atmosfäär võngub üsna sarnaselt kõliseva kellaga. Täheldati madalama helikõrgusega alustooni koos kõrgemate „ülemtoonidega”.

Samamoodi nagu Kuu „venitab” Maa veekogusid, võimendades ookeaniloode-laineid, avaldab see koos Päikesega mõju Maa atmosfäärile, tekitades laineid taevas.

Hiljuti avaldatud uurimus näitab, kuidas mõned sellistest „taevalainetest” resoneeruvad ümber planeedi sarnaselt sellega, kuidas helilained resoneeruvad kõlisevas kellas.

Vees tekitab laineid liikuv energia. Ka laineid taevas tekitab liikuv energia, mis sünnib nähtustest nagu soojustekkeline atmosfäärirõhk ja taevakehade gravitatsiooniline tõmme.

Sellised atmosfäärilained näevad välja nagu liikuvad, mitme tuhande kilomeetri pikkused tihedamalt kokku surutud õhu „taskud”.

Varasemad uuringud on keskendunud lokaliseeritud piirkondadele ja lühematele ajavahemikele, mis on siiski võimaldanud tuvastada ühe kuni kümne tuhande kilomeetrise läbimõõduga, mitme tunni pikkuse sagedusega taevalaineid. Hiljuti kättesaadavaks muutunud andmed on aga avanud märksa laiema globaalse perspektiivi.

Euroopa ilmateenistuse ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) üllitatud andmekogum ERA5 võimaldas Kyoto ülikooli teadlasel Takatoshi Sakazakil ja Hawaii ülikooli atmosfääriuurijal Kevin Hamiltonil analüüsida 38 aasta jooksul kogutud andmeid atmosfäärirõhu kohta, mis omakorda võimaldas tuvastada kahetunnise kuni kahepäevase sagedusega ja rohkem kui 5000 kilomeetri pikkuseid taevalaineid.

Seotud lood:

Sellistes mastaapides said uurijad vaadelda varem tuvastamata kuu- ja päikesetekkelisi atmosfäärilaineid koos „juhuslikult ergastatud globaalmastaapsete resonantsrežiimidega”, mille avastamist juba 19. sajandil prognoosis kuulus prantsuse füüsik Pierre-Simon Laplace.

Kui lained liiguvad läbi õhu õigel kõrgusel ja õige kiirusega, võivad need resonantsi tekitades atmosfääriga „kokku kõlada”. See võimaldab lainetel moodustada mustri, mis on piisavalt stabiilne, et võnkuda kogu maailma atmosfääris sarnaselt kella sees kõlisevatele helilainetega.

Uurijad avastasid tõepoolest hulga selliseid resoneeruvaid taevalaineid e resonantsrežiime (ingl resonant mode), mis ulatusid üle kogu maailma ja andsid oma panuse atmosfääri „kõlisemise” toonikihtidesse.

Avastus võib aidata paremini prognoosida ilmastikumustreid ja mõista atmosfääri ülesehitust. „Väga põnev on olla tunnistajaks sellele, kuidas Laplace’i ja teiste omaaegsete eesrindlike füüsikute nägemus pärast kahe sajandi möödumist nii täiel määral tõendamist leiab,” kommenteeris Sakazaki.

Uurimus ilmus teadusajakirjas Journal of Atmospheric Sciences