Новая музыка атмосферы

Атмосфера Земли столь же неспокойна, как и океан, – по ней постоянно бегут волны. Это экспериментально доказали ученые из Университета Киото и Гавайского университета в Маноа. Они детально проанализировали статистику атмосферного давления планеты последних 38 лет (с часовым шагом), представленную Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды. Десятки обнаруженных волновых колебаний атмосферы, так называемых нормальных мод, отлично согласуются с расчетами по волновой теории, основы которой были заложены еще два столетия назад знаменитым французским ученым Пьером-Симоном Лапласом. Согласно классическим представлениям, атмосфера звучит подобно колоколу, окрашивая основной тон обертонами более высоких частот. Правда, частоты у атмосферных волн значительно ниже звуковых и не слышны нашему уху.

Многочисленные пики мод атмосферных колебаний представляют собой волны атмосферного давления, распространяющиеся вокруг экватора в двух противоположных направлениях. Наряду с ними были подтверждены пики, отвечающие приливным воздействиям Луны и Солнца. В фокусе исследования оказались волны с периодами от двух до тридцати трех часов, движущиеся горизонтально со скоростями, превышающими тысячу километров в час. По всей планете они дают характерные локальные всплески и падения давления, в амплитудах и длительностях которых заложена информация о возбуждающих и демпфирующих их процессах. Ее еще предстоит извлечь.

Очевидно, открытые моды должны влиять на более медленную циркуляцию атмосферы, то есть на погоду. Авторы статьи считают, что они станут неотъемлемой частью климатических моделей. Кроме прочего, пиковые колебания давления могут заинтересовать медиков и их метеозависимых пациентов.

(Journal of the Atmospheric Sciences, 2020, 77, 7)