L'atmosfera terrestre sona com una campana

Les ones de pressió atmosfèrica viatgen al voltant de l'equador terrestre com una vibració ressonant de l'atmosfera global, anàloga als tons ressonants d'una campana

La atmósfera terrestre suena como una campana

La atmósfera terrestre suena como una campana

2
Es llegeix en minuts
El Periódico

Una campana que sona vibra simultàniament amb un to fonamental greu i amb molts harmònics aguts, produint un so musical agradable.

Un estudi desenvolupat per científics de les universitats de Kyoto (Japó) i Hawaii a Mānoa, ha descobert que tota l’atmosfera de la Terra vibra com una campana, en una sorprenent confirmació de les teories desenvolupades pels físics en els dos últims segles.

En el cas de l’atmosfera, la «música» no és com un so que poguéssim sentir, sinó en forma d’ones de pressió atmosfèrica a gran escala que inclouen el globus terraqüi i viatgen al voltant de l’equador: algunes es mouen d’est a oest i d’altres, d’oest a est.

Cada una d’aquestes ones és una vibració ressonant de l’atmosfera global, anàloga a un dels tons ressonants d’una campana.

La comprensió bàsica d’aquestes ressonàncies atmosfèriques va començar amb idees fonamentals a principis del segle XIX per un dels millors científics de la història, el físic i matemàtic francès Pierre-Simon Laplace.

La investigació realitzada pels físics durant els dos segles posteriors va refinar la teoria i va conduir a prediccions detallades de les freqüències d’ona que haurien de ser presents a l’atmosfera. No obstant, l’existència real d’aquestes ones s’ha quedat només en l’àmbit de la teoria... fins ara.

Dotzenes d’ones

El nou estudi presenta una anàlisi detallada de la pressió atmosfèrica observada sobre el globus terrestre cada hora durant 38 anys. Els resultats revelen clarament la presència de dotzenes dels modes d’ona pronosticats per la teoria.

L’estudi es va centrar particularment en ones amb períodes entre 2 hores i 33 hores que viatgen horitzontalment a través de l’atmosfera, movent-se al voltant del globus a grans velocitats (superiors a 1.120 quilòmetres per hora).

Això estableix un patró característic d’altes i baixes pressions a l’atmosfera, associat amb aquestes ones a mesura que es propaguen entorn del planeta.

Com una campana

«La nostra identificació de tants modes en dades reals mostra que l’atmosfera està sonant com una campana», explica el coautor de l’estudi, Kevin Hamilton, en un comunicat». Això resol un problema antic i clàssic en la ciència atmosfèrica, però també obre una nova via d’investigació per comprendre tant els processos que exciten les ones com els processos que actuen per esmorteir-les», conclou.

«Per a aquests modes d’ona que es mouen ràpidament, les freqüències observades i els patrons globals coincideixen molt bé amb els que s’han pronosticat teòricament», afirma l’autor principal Takatoshi Sakazaki. «És emocionant veure la visió de Laplace i altres físics pioners completament validada després de dos segles».

Notícies relacionades

Referència:

An Array of Ringing Global Free Modes Discovered in Tropical Surface Pressure Data. Takatoshi Sakazaki; Kevin Hamilton. Journal of the Atmospheric Sciences (2020) 77 (7): 2519-2539. DOI :https://doi.org/10.1175/JAS-D-20-0053.1