Científicos detectan que la atmósfera terrestre resuena como una campana

La energía que viaja a través de los cielos, generada por variaciones en la presión atmosférica y los tirones gravitacionales de cuerpos celestes como la Luna y el Sol, crea olas que resuenan alrededor del planeta de la misma manera que las ondas sonoras lo hacen dentro de una campana.

Los «golpes de la campana» no pueden oírse, pero sí adquieren la forma de ondas de gran escala presión atmosférica.

Estas olas atmosféricas no se elevan y rompen con estridencia como lo hacen sus homólogas del océano, pero son reconocibles si uno sabe dónde mirar: bolsillos móviles de aire compacto, de miles de kilómetros de longitud.

Estudios previos se habían enfocado en espacios localizados y escalas de tiempo limitadas, permitiendo la detección de estas olas del cielo entre los 1.000 y 10.000 km de extensión, y con una frecuencia de varias horas. Pero ahora, los científicos han logrado amplificar notablemente esta capacidad mediante la base de datos meteorológicos ERA5, que provee estimaciones por hora de muchas variables globales atmosféricas, terrestres y oceánicas dentro de cinco días en tiempo real, además de contener conjuntos de observaciones históricas revisadas.

Contando con estos datos, los autores de la nueva investigación, Kevin Hamilton (Universidad de Hawái) y Takatoshi Sakazaki (Universidad de Kioto), estudiaron estadísticas de presión atmosférica de un período de 38 años, centrándose especialmente en las ondas con frecuencias de entre 2 y 33 horas y con más de 5.000 kilómetros de longitud que se desplazan en torno del globo a velocidades de más de 1.000 kilómetros por hora.

Fue así como los investigadores pudieron observar que cuando las olas se desplazan por el aire a una altura y velocidad determinadas, resuenan con la atmósfera, creando un fenómeno parecido a la forma en la que reverberan las ondas sonoras dentro de una campana.

Confirmación de una teoría del siglo XIX

El hallazgo de Hamilton y Sakazaki confirma la teoría de las oscilaciones globales, que tiene sus raíces en el trabajo del siglo XIX del físico y matemático francés Pierre-Simon Laplace.

«Las frecuencias y patrones mundiales que hemos observado coinciden muy bien con los que se habían previsto teóricamente. Es emocionante ver cómo la visión de Laplace y de otros físicos pioneros queda completamente confirmada dos siglos después», afirmó Sakazaki en un comunicado.

Animación de patrones de presión para cuatro modos diferentes.

El equipo identificó la presencia de decenas de modos de ondas predichos, entre ellas, por ejemplo, las ondas de Rossby, que tienen baja frecuencia y se propagan hacia el oeste, y las ondas de Kelvin que se desplazan hacia el este.

«La detección de tantos modos en datos reales evidencia que la atmósfera sí está sonando como una campana. Esto, finalmente, pone fin al antiguo y clásico debate en la ciencia atmosférica, pero al mismo tiempo sienta las bases para nuevas investigaciones para comprender tanto los procesos que excitan las ondas como los que las amortiguan», concluye Hamilton.

El estudio completo ha sido publicado en Journal of Atmospheric Sciences.

Fuente: Universidad de Hawái. Edición: ScienceAlert/RT.