คลื่นแรงโน้มถ่วงอยู่เบื้องหลังความปั่นป่วนที่คุณพบบนเที่ยวบิน
เครดิตรูปภาพ: Peter Baxter/Shutterstock.com
การวิจัยใหม่ชี้ว่าแบบจำลองปัจจุบันไม่ได้วัดคลื่นแรงโน้มถ่วงด้วยความแม่นยำเพียงพอ ผู้เขียนการศึกษากล่าวว่านี่เป็นสิ่งสำคัญ เพราะมันส่งผลต่อความแม่นยำของเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองบรรยากาศ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญในคลังแสงของเราในการทำนายเหตุการณ์สภาพอากาศและการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ นั่นหมายถึงการแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือและเพิ่มความแม่นยำของการศึกษาในอนาคต
คลื่นแรงโน้มถ่วงคืออะไรกันแน่? ในฐานะที่เป็นกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติอธิบายว่าอากาศสามารถเคลื่อนที่ได้สองวิธี - ตรงหรือเป็นคลื่น คลื่นอาจเป็นแนวตั้งหรือแนวนอนก็ได้ คลื่นแรงโน้มถ่วง (อย่าเข้าใจผิดว่าเป็น a) เป็นเพียงคลื่นแนวตั้ง หากต้องการเห็นภาพคลื่นแรงโน้มถ่วง ให้ลองนึกภาพระลอกคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่อก้อนกรวดถูกโยนลงทะเลสาบ
คลื่นแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นเมื่อของไหลที่มีความหนาแน่นต่างกันมาบรรจบกัน ตัวอย่างนี้ก็คือคลื่นในทะเล คลื่นเหล่านี้ยังสามารถก่อตัวในชั้นบรรยากาศได้ ซึ่งความแตกต่างของความหนาแน่นที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่คล้ายกัน ซึ่งนำไปสู่ความปั่นป่วนที่คุณอาจประสบระหว่างการบิน
ในการวิจัยชิ้นนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบข้อมูลที่รวบรวมจากเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองบรรยากาศ ERA5 ที่ใช้กันทั่วไปในการวิจัยสภาพภูมิอากาศ กับการสังเกตการณ์โดยตรงที่สถานี Syowa ในทวีปแอนตาร์กติกาโดยใช้บอลลูนแรงดันสูงและเรดาร์บรรยากาศขนาดใหญ่ที่เรียกว่า PANSY
ทั้งสองตรวจพบคลื่นแรงโน้มถ่วงที่มีความถี่ใกล้เฉื่อยหรือที่เรียกว่าคลื่นที่มีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วการหมุนตามธรรมชาติของโลก อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า ERA5 ประเมินความกว้างของคลื่นเหล่านี้ต่ำไป นักวิจัยแนะนำว่าเป็นเพราะไม่สามารถจำลองคลื่นที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 3 กิโลเมตร หรือติดตามตำแหน่งที่แน่นอนด้วยความแม่นยำเพียงพอได้
“การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าแม้แต่แบบจำลองการไหลเวียนทั่วไปที่มีความละเอียดสูงซึ่งใช้สำหรับการวิเคราะห์ซ้ำครั้งล่าสุดก็ไม่สามารถสร้างคลื่นแรงโน้มถ่วงและผลกระทบของมันได้อย่างสมบูรณ์” ผู้เขียนนำ Yoshihiro Tomikawa รองศาสตราจารย์ของ ROIS กล่าวในคำแถลง– ข้อจำกัดที่อาจนำไปสู่ความไม่ถูกต้องเมื่อคาดการณ์สภาพอากาศและเหตุการณ์ทางภูมิอากาศ นอกจากเน้นย้ำถึงขีดจำกัดของแบบจำลองที่มีอยู่แล้ว ผู้เขียนรายงานการศึกษายังยืนยันว่าการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการรวมการสังเกตโดยตรงในการวิจัย
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ในการศึกษานี้กำลังวัดคลื่นที่ปลายสเปกตรัมที่เล็กกว่า แต่ก็สามารถปรากฏได้ทุกขนาด เช่น เมื่อต้นปีนี้ก่อให้เกิดคลื่นแรงโน้มถ่วงขนาดยักษ์เหนืออ่าวฟลอริดา
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารสมาคมอุตุนิยมวิทยาแห่งประเทศญี่ปุ่น-
