Los científicos han descubierto que la atmósfera de la Tierra suena como una campana

Un equipo de investigadores de la Universidad de Hawai y la Universidad de Kyoto descubrió que la atmósfera de nuestro planeta suena como una campana gigante.

Según los científicos, la energía que viaja a través del cielo, generada por los cambios en la presión atmosférica y la atracción gravitacional de los cuerpos celestes como la Luna y el Sol, crea ondas que resuenan alrededor del planeta de manera similar a como las ondas de sonido resuenan en una campana. A pesar de que son de naturaleza diferente, el principio de acción es similar en muchos aspectos.

Como descubrieron los investigadores, las ondas atmosféricas no se elevan ni se rompen tan dramáticamente como sus contrapartes oceánicas. Sin embargo, son bastante reconocibles si saben dónde mirar: bolsas móviles de aire compacto de miles de kilómetros de largo.

Las investigaciones anteriores se han centrado en espacios localizados y escalas de tiempo limitadas, lo que permite la detección de estas ondas celestes de 1, 000 a 10, 000 km de largo y con una periodicidad de varias horas.

Pero ahora, los científicos han logrado ampliar significativamente esa capacidad con la base de datos meteorológicos ERA5, que proporciona estimaciones por hora de muchas variables atmosféricas, terrestres y oceánicas globales durante cinco días en tiempo real y contiene conjuntos de observaciones históricas probadas.

Utilizando estos datos, los autores del nuevo estudio, Kevin Hamilton (Universidad de Hawai) y takatoshi Sakazaki (Universidad de Kyoto), estudiaron las estadísticas de presión atmosférica durante 38 años, centrándose en ondas de 2 a 33 horas y más de 5, 000 kilómetros que recorren el mundo a más de 1, 000 kilómetros por hora.

Esto permitió a los científicos notar que cuando las ondas se mueven a través del aire a cierta altura y velocidad, resuenan en la atmósfera, creando un fenómeno similar a la forma en que las ondas de sonido resuenan dentro de una campana.

"¡Vemos la imagen muy hermosa que se muestra aquí como un "retrato" sónico espacial de nuestra atmósfera que suena como una campana! Vale la pena señalar que las modulaciones antisimétricas aparecen en esta figura incluso más claramente que las simétricas, especialmente en lo que respecta a las modulaciones gravitacionales."

Curiosamente, un nuevo estudio presentado por Hamilton y Sakazaki confirmó la teoría del siglo XIX. El descubrimiento confirmó la teoría de las oscilaciones globales propuesta en el siglo XIX en el trabajo del físico y matemático francés Pierre-Simon Laplace.

Según los investigadores, las frecuencias y patrones globales que observamos coinciden con los predichos teóricamente.

"Es muy emocionante ver cómo la visión de Laplace y otros físicos pioneros se confirma completamente después de dos siglos", dijo Sakazaki en un comunicado.

El nuevo estudio describe cómo un equipo de investigadores identificó docenas de formas de onda predichas, incluidas las ondas rossby, que son de baja frecuencia y se propagan hacia el oeste. Los investigadores también identificaron la presencia de ondas Kelvin que se propagan hacia el este.

"Nuestra identificación de tantas ondas de sonido en datos del mundo real muestra que la atmósfera realmente suena como una campana", dijo Hamilton, coautor del estudio.

"Finalmente resuelve una pregunta antigua y clásica en la ciencia atmosférica, pero también abre una nueva vía para que la investigación comprenda tanto los procesos que excitan las ondas como los procesos que actúan para apagar las ondas".

El estudio fue publicado en la revista Journal of the Atmospheric Sciences.