21:15 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cum afectează actuala megasecetă din sud-vestul Americii de Nord atmosfera superioară a Pământului
_ Cum actualul sud-vest Megaseceta din America de Nord afectează atmosfera superioară a Pământului
Noile cercetări, bazate pe date de două decenii, arată că, în cei zece ani de la debutul său în 2000, megaseceta din sud-vestul Americii de Nord (SWNA) a provocat 30 de ani. % modificare a activității undelor gravitaționale în atmosfera superioară a Pământului.
Cu mai bine de 30 de ani în urmă, Chester Gardner de la Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare a UIUC și Chiao-Yao She de la Departamentul de Fizică al Universității de Stat din Colorado s-au unit pentru a studia Atmosfera mijlocie a Pământului. Folosind radarul laser cu rezonanță de sodiu (lidar), Gardner și She au dezvoltat și demonstrat o nouă tehnică importantă pentru măsurarea profilurilor de temperatură în atmosfera superioară a Pământului.
Ulterior, ei au putut observa modificări ale undelor gravitaționale din atmosfera superioară la două locații (Albuquerque, New Mexico și Ft. Collins, Colorado) pe o perioadă de 20 de ani. Rezultatele lor, care descriu modul în care valurile s-au schimbat după debutul secetei, au fost acum publicate în Geophysical Research Letters.
În 1994, o echipă condusă de Gardner a instalat un sistem lidar pe un telescop mare de la Starfire Optical Range. în afara Albuquerque, NM, pe baza Kirtland Air Force. Sistemul lidar a măsurat temperatura și vânturile din atmosfera superioară, folosind sodiul atomic ca specie țintă până la sfârșitul anului 2000.
Particulele de praf cosmic care sunt vaporizate în atmosfera Pământului sunt sursa acestui sodiu atomic. Folosind un fascicul laser, sodiul atomic poate fi excitat, făcându-l să strălucească. Un telescop de la sol colectează lumina retroîmprăștiată a fluorescenței de sodiu și computerele procesează aceste informații pentru a obține profiluri ale densității sodiului, temperaturii și vitezei radiale ale vântului. Echipa ei de la CSU a făcut observații similare la Ft. Collins, CO, a compilat în cele din urmă un set extins de date care s-a întins pe 20 de ani, din 1990 până în 2010.
Descoperirea modificărilor activității valurilor în timpul megasecetei a fost un produs secundar norocos al altor cercetări. Cercetătorii studiau modul în care temperatura și vânturile au fluctuat în atmosfera superioară din cauza valurilor generate în atmosfera inferioară și au fost surprinși să constate modificări considerabile ale activității undelor gravitaționale după debutul secetei.
„Nu ne-am așteptat niciodată să facem observații. asta ar oferi o perspectivă asupra modului în care o secetă ar putea afecta atmosfera superioară a Pământului”, spune Gardner.
După ce a analizat datele lui Gardner din Albuquerque și datele lui She de la Ft. Collins, ceea ce au descoperit a fost o reducere semnificativă (~30%) a activității valurilor după începutul secetei. Modificările în activitatea undelor gravitaționale pot fi legate de generarea redusă de valuri de furtunile troposferice în timpul megasecetei și de o distribuție geografică modificată a evenimentelor de precipitații în vestul și mijlocul vestului Statelor Unite. Mai simplu spus, mai puține precipitații înseamnă mai puține furtuni, astfel încât mai puține valuri sunt generate de furtuni.
Ce este o megasecetă?
O megasecetă este o perioadă prelungită de secetă care durează două decenii sau mai mult . Megaseceta din sud-vestul Americii de Nord a început în 2000 și persistă încă 22 de ani mai târziu, fără sfârșit.
Gardner și She spun că megaseceta SWNA este semnificativă nu numai datorită duratei sale, ci și datorită dimensiunea regiunii geografice afectate, care se întinde de la nordul Mexicului până la granițele de nord ale Oregonului și Wyoming și de la coasta Pacificului până la granițele de est ale Wyoming, Colorado și New Mexico.
Această megasecetă particulară este considerată a fi cea mai uscată perioadă de 22 de ani din regiune din anul 800 e.n. S-a susținut că încălzirea indusă de om a atmosferei Pământului ar fi putut contribui cu mai mult de 40% la severitatea megasecetei.
Undele gravitaționale (nu undele gravitaționale)
Undele gravitaționale – care nu trebuie confundate cu undele gravitaționale asociate cu fenomene cosmologice precum găurile negre – apar la interfața dintre două medii atunci când gravitația sau flotabilitatea încearcă să restabilească echilibrul. Gardner explică că acest efect este ca și cum ar fi aruncat o piatră într-un iaz cu apă. Piatra deplasează suprafața iazului, împingând apa în jos; flotabilitatea restabilește apa, care apoi oscilează, generând un inel de valuri care se propagă spre exterior. Acestea sunt undele gravitaționale.
O modalitate prin care undele sunt generate în atmosfera inferioară este prin convecția furtunii, care declanșează undele gravitaționale provocând o mișcare verticală care are ca rezultat oscilație. Valurile pot fi generate și de aerul care curge peste caracteristici topografice precum munții, care deplasează aerul în sus.
În timp ce valurile dintr-un iaz se propagă numai de-a lungul interfeței aer-apă, undele gravitaționale din atmosferă se propagă în toate direcțiile . Astfel de valuri conduc la circulația globală a atmosferei superioare și pot avea un efect asupra vremii spațiale și a orbitelor sateliților.
Rezultate de impact
Gardner și She spun că această lucrare este semnificativă deoarece demonstrează că regionale schimbările din atmosfera inferioară pot avea, de asemenea, impact asupra atmosferei superioare. Ei cred că aceasta este prima dată când se observă un efect climatic regional în atmosfera superioară.
Rezultatele pot fi folosite pentru a testa și valida următoarea generație de modele computerizate regionale de înaltă rezoluție care pot rezolvă undele la scară mică observate de lidar.
Gardner explică: „Modelele atmosferice actuale nu pot vedea undele, deoarece rezoluția, chiar și pe cele mai rapide modele computerizate, nu este suficientă pentru a vedea scara acestora. valuri. Acum, oamenii de știință dezvoltă modele regionale la rezoluție foarte mare, astfel încât modelele să poată vedea undele la scară mai mare. Observațiile noastre pot fi folosite pentru a testa acuratețea acelor modele și pentru a le valida."
Comentarii:
Adauga Comentariu