夏威夷大学马诺阿分校 低(蓝色)和高(红色)压力区域随时间向东移动的棋盘图案，仅由全球大气的两次环形振动产生(周期= 32
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信用:坂崎和汉密尔顿(2020) 铃声以低音调的基本音调和许多高音调的泛音同时振动，产生令人愉快的音乐声音
最近京都大学和夏威夷大学的科学家在《大气科学杂志》上发表的一项研究表明，地球的整个大气层以类似的方式振动，这惊人地证实了物理学家在过去两个世纪中发展的理论
就大气而言，“音乐”不是以我们能听到的声音的形式出现，而是以大规模的大气压力波的形式出现，这些压力波横跨全球并绕赤道传播，有些由东向西移动，有些由西向东移动
这些波中的每一个都是全球大气的共振，类似于钟的共振音调
19世纪初，历史上最伟大的科学家之一、法国物理学家和数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯以开创性的见解开始对这些大气共振现象有了基本的了解
在随后的两个世纪里，物理学家的研究完善了这一理论，并导致了对大气中应该存在的波频的详细预测
然而，在现实世界中对这种波的实际检测已经落后于理论
现在，在京都大学科学研究生院助理教授坂崎隆俊和夏威夷大学大气科学系和国际太平洋研究中心名誉教授凯文·汉密尔顿的一项新研究中？在毛利诺阿，作者详细分析了38年来每小时观测到的全球大气压力
结果清楚地揭示了数十种预测波模式的存在
这项研究特别关注周期在2小时到33小时之间的波浪，它们水平穿过大气层，以很高的速度(超过每小时700英里)在全球范围内移动
这就建立了一个特征性的“棋盘”模式，当这些波传播时，高低压与它们相关联(见图)
4种模式在全球传播时的压力模式
信用:坂崎和汉密尔顿(2020) “对于这些快速移动的波模式，我们观察到的频率和全球模式与理论预测非常吻合，”主要作者坂崎说
“看到拉普拉斯和其他先驱物理学家的观点在两个世纪后得到如此彻底的验证，令人激动
" 但是这一发现并不意味着他们的工作已经完成
合著者汉密尔顿评论道:“我们在真实数据中识别出如此多的模式，表明大气确实像钟声一样鸣响。”
“这最终解决了大气科学中一个长期存在的经典问题，但它也开辟了一条新的研究途径，既可以了解激发波动的过程，也可以了解抑制波动的过程
" 所以让大气的音乐继续播放吧！
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