大学生成功证实大气重力波长期预测,厉害了

去年在“日环食”期间大学生所做的测量证实了一个长期以来关于地球大气中神秘重力波的预测。这些学生通过在美国国家航空航天局(NASA)赞助的全国日食气球项目(NEBP)于 2023 年 10 月 14 日的日环食期间获得的数据中识别出这些波的特征,进而证实了这一预测。

新墨西哥州是把日食与大气重力波(出现在地球大气层中的涟漪)的产生联系起来的理想之地。(这些不应与引力波混淆,引力波是阿尔伯特·爱因斯坦首先提出的时空中的涟漪。)

“新墨西哥州看上去尤其有前景,”马里兰州格林贝尔特美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心气候与辐射实验室的研究员、大气重力波研究的共同研究者龚杰在一份声明中说道。“大气重力波的大多数来源是对流、天气系统以及山脉。我们想要剔除所有那些可能的来源。”

从日食前一天起,这些团队轮班工作,每 15 分钟释放一个气球。每个气球上的仪器测量了地球大气层不同层次的温度、湿度、风向、风速和位置。经过几个月对这些信息的仔细钻研,这些团队发现了表明大气重力波已发生的模式。

“我们把所有数据汇总起来根据时间,当我们绘制那个时间序列图时,我已经能看到信号中的条纹,”龚说。“我狂轰滥炸般地给每个人发电子邮件。我们非常兴奋。”

学生们的这一发现可能有助于改善天气预报。

“气候模型很复杂,它们对需要考虑哪些大气因素做出了一些假定,”蒙大拿太空资助联盟主任安吉拉·德斯贾丁斯在声明中说道,其领导了 NEBP。“了解在日食这一特殊情形下大气的反应方式有助于我们更深入地了解大气,这反过来又有助于我们做出更准确的天气预报,并最终更好地理解 气候变化。”