ชั้นบรรยากาศทั้งโลกสั่นสะเทือนราวกับระฆังขนาดยักษ์ โดยมีคลื่นพ้องขนาดใหญ่ต่างๆ เคลื่อนตัวไปในทั้งสองทิศทางทั่วโลก นั่นคือข้อสรุปของนักวิทยาศาสตร์ในญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา ที่ได้ยืนยันสมมติฐานอายุเกือบสองศตวรรษของการสะท้อนของบรรยากาศ การวิจัยของพวกเขาควรช่วยปรับปรุงทั้งการพยากรณ์อากาศและการพยากรณ์สภาพอากาศในระยะยาว
พื้นฐานของการสั่นพ้องของบรรยากาศถูกวาง
ครั้งแรกในช่วงต้นปี 1800 โดยปิแอร์-ไซมอน ลาปลาซ ปราชญ์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส “Laplace แสดงให้เห็นว่าท่ามกลางความสลับซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ ควรมีชุดของการเคลื่อนที่ของคลื่นที่มีปริมาณพลังงานติดอยู่ในแนวตั้ง นั่นคือ ติดอยู่กับพื้นผิวโลก และแพร่กระจายอย่างหมดจดในแนวนอน” Kevin Hamilton นักวิทยาศาสตร์ ด้านบรรยากาศของ มหาวิทยาลัยฮาวาย มาโนอา.
เขาเสริมว่า Laplace ทำนายว่า “คุณสมบัติในแนวนอนของคลื่นเหล่านี้ควรจะเหมือนกับมหาสมุทรที่ลึกอย่างสม่ำเสมอซึ่งปกคลุมทั่วทั้งโลกด้วย ‘ความลึกที่เท่ากัน’ ธรรมชาติของโครงสร้างแนวนอนนี้อยู่ภายใต้สมการกระแสน้ำของลาปลาซ
นักวิจัยสามารถระบุคลื่นบังคับที่เกี่ยวข้องกับการหมุนของโลก – กระแสน้ำความร้อนในชั้นบรรยากาศ – ซึ่งคาดการณ์ว่าเป็นผลมาจากการทำงานครั้งแรกของ Laplace อย่างไรก็ตาม แม้จะมีงานตามมาเป็นจำนวนมาก แต่คลื่นของ Laplace ก็ยังไม่ถูกตรวจพบ
ช่องว่างการสังเกตเนื่องจากคลื่นมีทั้งมาตราส่วนแนวนอนขนาดใหญ่มากและช่วงเวลาสั้น ๆ ของวันหรือน้อยกว่า ซึ่งทำให้เป็นช่องว่างในการสังเกตระหว่างการศึกษาปรากฏการณ์ขนาดเล็กที่ทำงานในช่วงเวลาขนาดเล็ก (เช่น พายุฝนฟ้าคะนองส่วนบุคคล เป็นต้น) และในขนาดที่ใหญ่กว่า คุณสมบัติที่มีช่วงเวลาของวันขึ้นไป
โหมดสั่นในการศึกษาใหม่ของพวกเขา Hamilton
และเพื่อนร่วมงานTakatoshi Sakazakiซึ่งเป็นนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเกียวโตของญี่ปุ่น ได้ใช้ข้อมูลการวิเคราะห์ซ้ำจาก European Center for Medium Range Weather Forecasts เพื่อตรวจสอบความกดอากาศทั่วโลกเป็นรายชั่วโมงตั้งแต่ปี 2522-2559 . การตรวจสอบค่าความดันพื้นผิวของทีมจากชุดข้อมูลใหม่เผยให้เห็นโหมดคลื่นปกติที่คาดการณ์ไว้หลายสิบโหมด โดยปกติจะมีช่วงเวลาระหว่างสองถึงสามสิบสามชั่วโมงที่เคลื่อนที่ในแนวนอนรอบโลกด้วยความเร็วเกิน 1100 กม./ชม. ทีมงานพบว่าการแพร่กระจายของคลื่นเหล่านี้ส่งผลให้เกิดความกดอากาศสูงและต่ำในรูปแบบกระดานหมากรุกที่ล้อมรอบโลก
“สำหรับโหมดคลื่นที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเหล่านี้ ความถี่ที่สังเกตได้และรูปแบบทั่วโลกของเราตรงกับที่คาดการณ์ไว้ในทางทฤษฎีเป็นอย่างดี” ซากาซากิกล่าว “เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ได้เห็นวิสัยทัศน์ของ Laplace และนักฟิสิกส์ผู้บุกเบิกคนอื่นๆ ได้รับการตรวจสอบอย่างสมบูรณ์หลังจากผ่านไปสองศตวรรษ”
ช่องทางใหม่ของการวิจัย“การระบุโหมดต่างๆ มากมายในข้อมูลจริงของเราแสดงให้เห็นว่าบรรยากาศกำลังดังเหมือนระฆังจริงๆ” แฮมิลตันเห็นด้วย “ในที่สุดสิ่งนี้สามารถแก้ไขปัญหาที่คลาสสิกและยาวนานในวิทยาศาสตร์บรรยากาศ แต่ยังเปิดช่องทางใหม่ในการวิจัยเพื่อทำความเข้าใจทั้งกระบวนการที่กระตุ้นคลื่นและกระบวนการที่ทำให้คลื่นชื้น”
จากข้อมูลของแฮมิลตัน ตัวขับเคลื่อนที่เป็นไปได้ของคลื่นเรโซแนนซ์อาจรวมถึงผลกระทบระดับโลกของการให้ความร้อนแฝงขนาดเล็กในบรรยากาศจากการพาความร้อน หรือการกระตุ้นผ่านส่วนหนึ่งของกระแสพลังงานที่ปั่นป่วนผ่านชั้นบรรยากาศ
“เปรียบเสมือนอ่างอาบน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำ ใช้ไม้พาย
และคนให้เข้ากันสักครู่ รอสักครู่แล้วดูว่ากระแสพัฒนาไปอย่างไร” เขาอธิบาย “คุณจะเห็นการเคลื่อนไหวขนาดเล็กอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่ปั่นป่วน แต่คุณจะสังเกตเห็นการกระเพื่อมที่เป็นระเบียบมากขึ้นในระดับทั่วทั้งอ่างอาบน้ำที่ความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติ”แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก เมื่อการศึกษาเบื้องต้นเสร็จสิ้น นักวิจัยกำลังมองหาการเปรียบเทียบระหว่างสิ่งที่ค้นพบกับผลลัพธ์ของแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก
การค้นพบนี้เป็น “ตัวอย่างที่สวยงามของทฤษฎีพื้นฐานที่ได้รับการยืนยันในการสังเกตการณ์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดาในระบบที่ซับซ้อน เช่น ชั้นบรรยากาศของโลก” Ted Shepherdนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศที่มหาวิทยาลัยเรดดิ้งในสหราชอาณาจักรกล่าว
แม่น้ำในบรรยากาศทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น”มีการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่สนับสนุนให้ให้ความสนใจต่อโหมดเหล่านี้ในการวินิจฉัยพฤติกรรมบรรยากาศ” เขากล่าวเสริม “การศึกษาใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าการสังเกตความดันพื้นผิวมีศักยภาพที่จะปลดล็อกโอกาสนั้นได้อย่างไร”
“โหมดปกติที่ตรวจพบในขณะนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในการทดสอบแบบจำลองการหมุนเวียนของโลก” สตีเฟน ลูอิสนักฟิสิกส์บรรยากาศจากมหาวิทยาลัยเปิดแห่งสหราชอาณาจักรกล่าว นอกจากนี้ เขายังเสริมอีกว่า โหมดคลื่น “ยังมีการเชื่อมต่อกับโหมดที่อาจมีบทบาทในบรรยากาศที่บางลงของดาวอังคารด้วย”
นักวิจัยในสเปนและอิตาลีได้สร้างแบตเตอรี่เฟสควอนตัมขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่รักษาความแตกต่างของเฟสระหว่างจุดสองจุดในวงจรตัวนำยิ่งยวด แบตเตอรี่ซึ่งประกอบด้วยสายนาโน indium arsenide (InAs) ที่สัมผัสกับตัวนำยิ่งยวดอะลูมิเนียม (Al) สามารถนำมาใช้ในวงจรคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ นอกจากนี้ยังอาจพบการใช้งานในการวัดความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กและเครื่องตรวจจับที่มีความไวสูงตามตัวนำยิ่งยวด
Credit : 20mglevitrageneric.info altdotcountry.net angrybunni.org audiocdripper.net austinmasonry.net
