гэж нэрлэдэг нууцлаг долгионы гарал үүсэл хүндийн хүчний Антарктидын тэнгэрээс дээш давалгаа анх удаа илрэв
Эрдэмтэд илрүүлсэн хүндийн хүчний дээш давалгаа Антарктидын 2016 оны тэнгэр. Таталцлын долгион3-10 цагийн дотор Антарктидын дээд агаар мандалд тасралтгүй дамждаг том долгионы шинж чанар нь урьд өмнө тодорхойгүй байсан. Эдгээр долгион нь дэлхийн агаар мандалд байнга тархдаг бөгөөд тодорхой хугацааны дараа алга болох хандлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч Антарктидын дээгүүр эдгээр долгионууд нь эрдэмтдийн тогтмол ажиглалтаас харахад маш тогтвортой байдаг. Эдгээрийг "таталцлын долгион" гэж нэрлэдэг байсан, учир нь тэдгээр нь дэлхийн хүчний нөлөөгөөр үүсдэг хүндийн хүчний ба түүний эргэлт ба мезосферийн давхаргад 3000 км замыг туулсан. Дэлхийн агаар мандлын гол давхарга нь тропосфер, стратосфер, мезосфер, термосфер нь хамгийн алслагдсан давхарга юм. 2016 оны тэр үед судлаачид эдгээр долгионы гарал үүслийг ойлгож чадаагүй хэвээр байв. Гэсэн хэдий ч дэлхийн агаар мандлын янз бүрийн давхарга хоорондын холбоог ойлгохын тулд таталцлын долгионы гарал үүслийг тогтоох нь маш чухал бөгөөд ингэснээр агаар бидний эргэн тойронд хэрхэн эргэлдэж байгаа талаар үнэ цэнэтэй мэдээлэл өгөх болно. гариг.
Таталцлын долгионы гарал үүслийг судлах
Судалгаанд нийтлэгдсэн Геофизикийн судалгааны сэтгүүл, ижил бүлэг судлаачид бодит цагийн ажиглалтаа онолын мэдээлэл, загвартай хослуулан таталцлын долгионы талаархи сэжүүрийг бий болгосон.1. Тэд эдгээр "байнгын" таталцлын долгионы гарал үүслийн (яаж, хаана үүссэн) хоёр боломжит тайлбарыг санал болгов. Эхний санал бол эдгээр долгионууд нь мезосферийн доор, өөрөөр хэлбэл стратосфер (Дэлхийн гадаргаас дээш 30 миль) доорх атмосферийн доод түвшний жижиг долгионоос гаралтай гэсэн үг юм. Уулнаас доош урсах салхи нь эдгээр доод түвшний таталцлын долгионыг түлхэж, улам бүр томорч, долгион нь агаар мандалд дээшилдэг. Таталцлын долгион нь давхрага мандлын төгсгөлд хүрмэгц далай дахь долгион шиг эвдэрч, хөдөлж, улмаар хэвтээ тэнхлэгийн урт нь 2000 км хүртэл том давалгаа үүсгэдэг (хамгийн жижиг долгионууд нь 400 миль байдаг) ба мезосферт өргөн тархдаг. Энэхүү бүрэлдэх хэрэгслийг "хоёрдогч долгион үүсгэх" гэж нэрлэж болно. Зохиогчид хоёрдогч долгион нь өвлийн улиралд бусад үетэй харьцуулахад илүү тогтвортой үүсдэг тул дэлхийн бөмбөрцгийн хоёр хагаст дундаас өндөр өргөрөгт үүсдэг гэж үздэг. Судлаачдын санал болгож буй хоёр дахь хувилбар бол таталцлын долгион нь эргэлдэж буй туйлын эргүүлгээс үүсдэг. Энэхүү эргүүлэг нь өвлийн улиралд Антарктидын тэнгэрийг эргэдэг нам даралтын бүс юм. Салхи, цаг агаарын энэ хэлбэр нь өвлийн улиралд Өмнөд туйлын эргэн тойронд эргэлддэг. Ийм өндөр хурдтай эргэдэг салхи нь агаар мандалд дээшээ хөдлөхөд бага түвшний таталцлын долгионыг өөрчлөх эсвэл бүр хоёрдогч долгион үүсгэх боломжтой. Зохиогчид таталцлын долгионы гарал үүслийн талаархи саналуудын аль нэг нь үнэн зөв байж болох бөгөөд тодорхой дүгнэлт гаргахад нэмэлт судалгаа шаардлагатай хэвээр байна гэж мэдэгджээ.
Хүйтэн Антарктидад судалгаа хийж байна
Эхний саналыг ашиглан гарал үүслийг ойлгохын тулд Вадасын хоёрдогч таталцлын долгионы онолыг судлаачдын боловсруулсан өндөр нарийвчлалтай загвартай хамт авч үзэж, дараа нь онолыг томъёолсон. Судлаачид компьютерийн загвар, симуляци, тооцоолол ажиллуулсан. Тэд мөн лидар системийн суурилуулалтыг ашигласан бөгөөд энэ нь Антарктидын хүчтэй хүйтэн салхи, тэгээс доош температурт амьд үлдсэн лазер дээр суурилсан хэмжилтийн арга юм. АНУ-ын Антарктидын хөтөлбөр болон Антарктидын Шинэ Зеландын хөтөлбөр нь тэднийг Антарктидад найман жилийн хугацаанд санхүүжүүлсэн. Лидар систем нь маш хүчирхэг бөгөөд бат бөх бөгөөд агаар мандлын янз бүрийн бүс нутагт температур, нягтралыг тодорхойлох чадвартай. Энэ нь таталцлын долгионы улмаас үүссэн цочролыг амжилттай бүртгэж чадна. Энэ техник нь агаар мандлын ажиглахад хамгийн хэцүү бүс нутгийг бүртгэхэд маш их тустай. Өмнөд туйл дахь агаар мандлын долгионыг судлах нь бодит цагийн бичлэг болон судалгааны зорилгоор ашиглаж болох цаг уурын болон цаг агаартай холбоотой загваруудыг бий болгоход чухал ач холбогдолтой. Таталцлын долгионы энерги, импульсийг хүртэл хүчирхэг лидар системээр хэмжиж болно.
Энэхүү судалгаагаар таталцлын долгион нь агаар мандалд дэлхийн агаарын эргэлтэд нөлөөлж, улмаар уур амьсгалын өөрчлөлтөд нөлөөлж буй химийн бодисын температур, хөдөлгөөнд нөлөөлдөг болохыг харуулж байна. Одоогийн байгаа цаг уурын загварууд нь эдгээр долгионы энергийг бүрэн тооцдоггүй. Стратосферийн доод хэсэгт байдаг озоны давхаргад үзүүлэх нөлөөг ойлгохын тулд стратосферийн талаар илүү ихийг мэдэх нь чухал юм. Таталцлын долгион, ялангуяа хоёрдогч долгион хэрхэн үүсдэг талаар тодорхой ойлголттой байх нь одоогийн тооцооллын симуляцийн загваруудыг сайжруулахад тусална. Зохиогчид бусад зэрэгцээ онолыг хүлээн зөвшөөрдөг2 2016 оноос хойш Антарктидын Росс мөсөн тавиурын далайн давалгаанаас үүдэлтэй чичиргээ нь эдгээр агаар мандлын долгион, долгион үүсгэх үүрэгтэй байж магадгүй юм. Одоогийн судалгаа нь дэлхийн агаар мандлын зан байдлын тодорхой дүр зургийг гаргахад тусалсан боловч олон нууцыг шийдвэрлэх шаардлагатай хэвээр байна. Ажиглалт болон компьютерийн загварчлалын хослол нь үүний олон нууцыг тайлахад тусална Орчлон ертөнц.
***
Эх сурвалж
1. Шинжао С нар. 2018. Антарктид тивд 2011-2015 онуудад (77.84°S, 166.69°E), Антарктид дахь давхрага мандлын таталцлын долгионы ажиглалтууд: II хэсэг. Боломжит энергийн нягтрал, лог хэвийн тархалт, улирлын өөрчлөлтүүд. Геофизикийн судалгааны сэтгүүл. https://doi.org/10.1029/2017JD027386
2. Олег А нар. 2016. Росс мөсөн тавиурын резонансын чичиргээ ба байнгын атмосферийн долгионы ажиглалт. Геофизикийн судалгааны сэтгүүл: Сансрын физик.
https://doi.org/10.1002/2016JA023226
***
