Asili ya ripples ya ajabu inayoitwa mvuto mawimbi juu ya anga ya Antaktika yamegunduliwa kwa mara ya kwanza
Wanasayansi wamegundua mvuto mawimbi juu Antaktika anga katika mwaka wa 2016. Mawimbi ya mvuto, ambayo hapo awali haikujulikana, ni tabia ya viwimbi vikubwa vinavyoendelea kufagia katika anga ya juu ya Antaktika katika muda wa saa 3-10. Mawimbi haya yanajulikana kutokea mara kwa mara yakienea katika angahewa ya Dunia na pia kwamba huwa na kutoweka baada ya muda. Walakini, juu ya Antaktika mawimbi haya yanaendelea sana kama inavyoonekana katika uchunguzi wa mara kwa mara wa wanasayansi. Haya yaliitwa 'mawimbi ya uvutano' kwa sababu yalifanyizwa hasa na nguvu za dunia mvuto na mzunguko wake na zilienea kilomita 3000 kwenye safu ya mesosphere. Tabaka kuu za angahewa la dunia ni troposphere, stratosphere, mesosphere na thermosphere ikiwa ni tabaka ambalo liko juu zaidi. Wakati huo mnamo 2016, watafiti bado hawakuweza kuelewa asili ya mawimbi haya. Hata hivyo ni muhimu kubainisha asili ya mawimbi ya nguvu ya uvutano ili kuelewa miunganisho kati ya tabaka mbalimbali katika angahewa ya dunia ambayo inaweza kutupa taarifa muhimu kuhusu jinsi hewa inavyozunguka kwenye angahewa yetu. sayari.
Kufuatilia asili ya mawimbi ya mvuto
Katika utafiti uliochapishwa katika Journal ya Utafiti wa Geophysical, kundi hilohilo la watafiti wamechanganya uchunguzi wao wa wakati halisi na maelezo ya kinadharia na mifano ili kutoa dokezo kuhusu mawimbi ya mvuto.1. Walipendekeza maelezo mawili yanayoweza kutokea kwa asili (jinsi na wapi yaliundwa) ya mawimbi haya ya uvutano 'ya kudumu'. Pendekezo la kwanza ni kwamba mawimbi haya ama yanatokana na mawimbi madogo ya ngazi ya chini katika kiwango cha angahewa chini ya mesosphere yaani stratosphere (maili 30 juu ya uso wa dunia). Upepo unaopita chini ya milima hutoa msukumo kwa mawimbi haya ya kiwango cha chini ya uvutano na kuyafanya yawe makubwa na hatimaye mawimbi yanasonga juu zaidi kwenye angahewa. Mara tu mawimbi ya nguvu ya uvutano yanapofika mwisho wa angavu, huvunjika na kusisimka kama mawimbi ya bahari na hivyo kutoa mawimbi makubwa yenye urefu wa mlalo wa hadi kilomita 2000 (wakati mawimbi madogo ya chini yanasimama kwa maili 400) na kuenea kwa kiasi kikubwa kwenye mesosphere. Njia hii mahususi ya uundaji inaweza kuitwa 'kizazi cha pili cha wimbi'. Waandishi waliona kuwa mawimbi ya upili huundwa mara kwa mara wakati wa msimu wa baridi kuliko nyakati zingine na kwa hivyo yanapaswa kutokea katikati hadi latitudo za juu katika hemispheres zote mbili. Uwezekano mbadala wa pili uliopendekezwa na watafiti ni kwamba mawimbi ya nguvu ya uvutano hutoka kwenye vortex ya polar inayozunguka. Vortex hii ni eneo la shinikizo la chini ambalo huzunguka na kuchukua anga ya Antaktika wakati wa baridi. Aina hii ya upepo na hali ya hewa huzunguka wakati wa baridi karibu na Ncha ya Kusini. Upepo kama huo unaozunguka kwa kasi ya juu unaweza kubadilisha mawimbi ya kiwango cha chini cha uvutano yanaposonga juu katika angahewa au hata kutoa mawimbi ya pili. Waandishi wanasema kwamba mojawapo ya mapendekezo yao kuhusu asili ya mawimbi ya nguvu ya uvutano yanaweza kuwa sahihi na hitimisho thabiti bado linaweza kuhitaji utafiti wa ziada.
Utafiti katika Antarctica baridi
Ili kuelewa chimbuko kwa kutumia pendekezo la kwanza, nadharia ya Vadas ya mawimbi ya pili ya mvuto ilizingatiwa pamoja na modeli ya azimio la juu iliyotengenezwa na watafiti na nadharia ikaundwa. Watafiti waliendesha mifano ya kompyuta, masimulizi na mahesabu. Pia walitumia usakinishaji wa mfumo wa lidar - mbinu ya kipimo cha leza - ambayo walinusurika katika upepo mkali wa baridi na halijoto chini ya sufuri huko Antaktika. Programu ya Marekani ya Antarctic na programu ya Antarctica New Zealand ilifadhili kwa muda wa miaka minane huko Antaktika. Mfumo wa lida una nguvu nyingi na thabiti na una uwezo wa kuamua halijoto na msongamano katika maeneo mbalimbali ya angahewa. Inaweza kurekodi kwa mafanikio misukosuko inayosababishwa na mawimbi ya mvuto. Mbinu hiyo inasaidia sana katika kurekodi maeneo ya angahewa ambayo ni magumu zaidi kuzingatiwa vinginevyo. Utafiti wa mawimbi ya anga katika Ncha ya Kusini ni muhimu kwa kuboresha miundo inayohusiana na hali ya hewa na hali ya hewa ambayo inaweza kutumika kwa madhumuni ya kurekodi na utafiti katika wakati halisi. Hata nishati na kasi ya mawimbi ya mvuto inaweza kupimwa kwa mifumo yenye nguvu ya lidar.
Utafiti huu unapendekeza kwamba mawimbi ya nguvu ya uvutano huathiri mzunguko wa hewa duniani katika angahewa ambayo huathiri joto na mwendo wa kemikali zinazoathiri mabadiliko ya hali ya hewa. Mifano ya sasa ya hali ya hewa inayopatikana haitoi kabisa nishati ya mawimbi haya. Ni muhimu kujifunza zaidi kuhusu stratosphere ili kuelewa athari kwenye safu ya ozoni ambayo hupatikana hasa katika eneo la chini la stratosphere. Uelewa wazi wa mawimbi ya mvuto, hasa jinsi mawimbi ya pili yanavyozalishwa kunaweza kutusaidia kuboresha miundo ya sasa ya uigaji wa hesabu. Waandishi wanakubali nadharia zingine zinazofanana zinazopatikana2 kutoka 2016 ambayo inapendekeza kwamba mitetemo ya Ross Ice Shelf huko Antaktika ambayo inasababishwa na mawimbi ya bahari inaweza kuwa na jukumu la kuunda mawimbi haya ya anga na mitetemo. Utafiti wa sasa umesaidia kuunda picha wazi ya tabia ya angahewa duniani ingawa mafumbo mengi bado yanahitaji kushughulikiwa. Mchanganyiko wa uchunguzi na uundaji wa kompyuta unaweza kusaidia kufunua siri nyingi zaidi za hii ulimwengu.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
1. Xinzhao C et al. 2018. Uchunguzi wa Lidar wa mawimbi ya mvuto wa stratospheric kutoka 2011 hadi 2015 huko McMurdo (77.84 °S, 166.69°E), Antaktika: Sehemu ya II. Msongamano wa nishati unaowezekana, logi ugawaji wa kawaida, na tofauti za msimu. Jarida la Utafiti wa Jiofizikia. https://doi.org/10.1029/2017JD027386
2. Oleg A et al. 2016. Mitetemo ya resonance ya Rafu ya Barafu ya Ross na uchunguzi wa mawimbi ya angahewa yanayoendelea. Jarida la Utafiti wa Kijiofizikia: Fizikia ya Nafasi.
https://doi.org/10.1002/2016JA023226
***
