7年前,科學家使用先進的雷達,在南極上空高層大氣中發(fā)現(xiàn)了一些神奇的漣漪,并將其確認為大氣“慣性重力波”。
事實上,慣性重力波并不罕見,經(jīng)常出現(xiàn)在地球大氣的不同區(qū)域和高度上,維持時間很短,稍縱即逝。但科學家在南極上空(高度為50至80千米)發(fā)現(xiàn)的慣性重力波卻可以維持時間長達10小時,強度也超過地球其它地區(qū)。
中科院大氣物理所低層大氣探測研究部主任鄒捍1988年參加過南極科學考察,對南極大氣有較為深入的研究。據(jù)他介紹,地球上的任何一個物體都會受到向下的地球引力即重力的影響。漂浮在液體或氣體中的物體都受到向上的浮力。當重力和浮力平衡的時候,這個物體就平穩(wěn)地懸浮在液體或氣體中。比如,給氫氣球加上適當?shù)呐渲兀梢詰腋≡诳諝庵腥我獾母叨壬?。在氫氣球的重力和浮力達到平衡后,對它施加一個外力,比如用手輕輕地將其向下拉動一下,它就會在空氣中上下跳動。
事實上,地球大氣層也是由具有不同密度的氣塊組成的,低層氣塊的密度大,高層氣塊的密度小。如果沒有外力擾動,這些氣塊處于重力和浮力平衡中,穩(wěn)定懸浮在自己的位置上。
“如同上面所說的氫氣球,氣塊如果受到垂直方向的擾動,它們將圍繞自己的平衡位置震蕩。”鄒捍說,這種上下震蕩被稱為重力波。重力波導致的大范圍大氣垂直運動,可以使大氣水分凝結,形成高層帶狀云系,形似漣漪,非常壯觀。
對于南極上空的這種持續(xù)慣性重力波產(chǎn)生的原因,一種解釋認為,這種重力波實際上源自其下方大氣層中較小的波動;另一種解釋認為可能與極地渦旋有關;還有一種解釋認為是由海浪造成的南極羅斯冰架振動造成的。
(摘自《科技日報》8.24陳瑜/文)