鈴聲同時以低調的基本音和許多高調的泛音振動,產生悅耳的音樂聲。京都大學和夏威夷馬諾阿大學的科學家剛剛在《大氣科學雜志》上發表的一項最新研究表明,地球的整個大氣以類似的方式振動,這是物理學家對最后兩個世紀。

就大氣而言,“音樂”不是作為我們可以聽到的聲音出現,而是以大氣壓波動的形式出現橫跨地球并繞著赤道旅行,有的東西從東向西移動,而另一些東西從西向東移動。這些波中的每一個都是全球大氣的共振振動,類似于鈴鐺的共振音高之一。對這些大氣共振的基本理解始于19世紀初,這是歷史上最偉大的科學家之一,法國物理學家和數學家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)的開創性見解。物理學家在隨后的兩個世紀中進行的研究完善了這一理論,并對大氣中應存在的波頻率進行了詳細的預測。但是,在現實世界中對此類波的實際檢測已落后于該理論。

京都大學理學研究生院助理教授坂崎貴俊(Takatoshi Sakazaki)和夏威夷毛伊諾大學夏威夷大學大氣科學系和國際太平洋研究中心的名譽教授凱文·漢密爾頓(Kevin Hamilton)正在進行一項新的研究,作者對38年中每小時在全球范圍內觀測到的大氣壓力進行了詳細分析。結果清楚地表明存在數十種預測的波模。

該研究特別關注周期在2小時至33小時之間的波浪,這些波浪在大氣中水平傳播,并以極高的速度(每小時超過700英里)在全球范圍內傳播。當這些波傳播時,就建立了與之相關的高壓和低壓特有的“黑板”模式(見圖)。