• Mới nhất
  • Xu hướng
  • Tất cả
  • Sự kiện
  • Thế giới động vật
  • Vi khuẩn-côn trùng
  • Khoa học quân sự
  • Khoa học vũ trụ
  • Công nghệ
  • Chinh phục sao Hỏa
Bí ẩn thế kỷ: Hơn 200 năm sau khoa học mới giải mã thành công thứ vô hình khổng lồ bao quanh Trái Đất này

Bí ẩn thế kỷ: Hơn 200 năm sau khoa học mới giải mã thành công ‘thứ vô hình khổng lồ’ bao quanh Trái Đất này

09/06/2022
Giải mã thành công bí mật về nguồn gốc của Cái Chết Đen

Giải mã thành công bí mật về nguồn gốc của Cái Chết Đen

16/06/2022
Sky Eye đang là kính viễn vọng lớn nhất thế giới. (Ảnh: Getty Images).

Báo Trung Quốc tuyên bố tìm ra dấu hiệu của người ngoài hành tinh

16/06/2022
Vi khuẩn trong ruột có thể ảnh hưởng đến tâm trạng của bạn

Top 8 bộ phận cơ thể ẩn giấu nhiều điều thú vị mà đến chính bản thân bạn cũng không hề biết

16/06/2022
Con người sẽ chết ngay lập tức nếu hít thở trên Hỏa tinh mà không mặc đồ phi hành gia. (Ảnh minh họa: Little Astronomy).

Liệu con người có thể thở trên sao Hỏa không?

16/06/2022
Bức ảnh động cho thấy sự biến dạng của hàng loạt ngôi sao - (Ảnh: ESA)

Thứ có ở Trái đất xuất hiện khắp vũ trụ, làm biến dạng các thiên thể

15/06/2022
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta đi với tốc độ gấp đôi tốc độ ánh sáng?

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta đi với tốc độ gấp đôi tốc độ ánh sáng?

15/06/2022
Siêu trăng dâu - (Ảnh đồ họa từ SCITECH DAIL)

Hôm nay, Việt Nam đón “siêu trăng dâu ảo ảnh” mọc giữa hoàng hôn

15/06/2022
Ảnh chụp Trái đất từ sao Thổ.

Cách xa 1,4 tỷ km, tàu tỷ đô của NASA gửi về bức ảnh bí ẩn khiến giới khoa học sửng sốt

10/06/2022
Liệu rằng chúng ta có thể thoát khỏi "ngôi nhà" sắp bị diệt vong của mình hay không?

Nếu Trái đất bị phá hủy, chúng ta có kịp di cư sang 1 hành tinh khác không?

10/06/2022
Hồ Thiên Trì nằm trên hõm chảo của dãy Trường Bạch, Trung Quốc. (Ảnh: Baidu)

Bí ẩn hồ Thiên Trì bao quanh toàn núi, không có nguồn nước chảy vào, trữ lượng 2 tỷ tấn

09/06/2022
Sau đêm tân hôn, thiền vu Attila tử vong trên giường trong vũng máu. (Ảnh minh họa)

Sự thật đau đớn về đêm động phòng của bạo chúa Hung Nô

09/06/2022
Những bông hoa này không có cánh hoa.

Vì sao bạch đàn được gọi là “cây hút vàng”? Bí mật nằm ở bộ phận vùi sâu dưới lòng đất

09/06/2022
  • About
  • Advertise
  • Privacy & Policy
  • Contact
Thứ Bảy, Tháng Sáu 25, 2022
  • Đăng nhập
  • Đăng ký
Cafe Số
  • Trang chủ
  • Khám phá
  • Công nghệ
  • Đời sống
  • Sự kiện
  • Giải trí
No Result
View All Result
Cafe Số
No Result
View All Result
Trang chủ Khám phá Khám phá khoa học

Bí ẩn thế kỷ: Hơn 200 năm sau khoa học mới giải mã thành công ‘thứ vô hình khổng lồ’ bao quanh Trái Đất này

2 năm trước
trong Khám phá khoa học
Thời gian đọc: 8 mins read
245 8
A A
0
Bí ẩn thế kỷ: Hơn 200 năm sau khoa học mới giải mã thành công thứ vô hình khổng lồ bao quanh Trái Đất này
491
CHIA SẺ
1.4k
LƯỢT XEM
Share on FacebookShare on Twitter

CafeSo.Net – Laplace đã khởi động một sứ mệnh kéo dài hàng thế kỷ để tìm ra bí mật khổng lồ bao quanh Trái Đất.

Cùng với từ trường, bầu khí quyển giúp bảo vệ con người và mọi sinh vật sống trên Trái Đất khỏi các tác động có hại từ Mặt Trời và không gian vũ trụ (thiên thạch, tiểu hành tinh…).

Bí ẩn thế kỷ: Hơn 200 năm sau khoa học mới giải mã thành công thứ vô hình khổng lồ bao quanh Trái Đất này

Bầu khí quyển bảo vệ sự sống trên Trái Đất bằng cách tạo ra áp suất cho phép nước lỏng tồn tại trên bề mặt Trái Đất, hấp thụ bức xạ tia cực tím từ Mặt Trời, làm ấm bề ​​mặt thông qua quá trình giữ nhiệt (hiệu ứng nhà kính) và giảm nhiệt độ khắc nghiệt giữa ngày và đêm (biến thiên nhiệt độ ngày).

Tuy vậy, kiến thức của con người về khí quyển bao quanh Trái Đất vẫn chưa hoàn thiện. Bất chấp những phân tích bằng các thuật toán khí tượng tinh vi nhất hiện nay, những bí ẩn xoay quanh lớp khí dày đặc vẫn khiến giới khoa học đau đầu.

NHƯNG sự phức tạp của bầu khí quyển không ngăn được nhà khoa học người Pháp Pierre-Simon Laplace (1749-1827) ‘bẻ khóa’ một trong những vấn đề về ‘hành vi khí quyển’ vào cuối những năm 1700.

Nhà vật lý thế kỷ 18 ấy lần đầu tiên dự đoán về sự tồn tại của sóng áp suất trong khí quyển quanh Trái Đất. Để rồi 220 năm sau, các nhà khoa học mới tìm thấy chúng.

1. Trí tuệ đỉnh cao thế kỷ 18

Mặc dù chưa bao giờ nhìn thấy bản đồ thời tiết toàn cầu, Laplace đã phát triển một lý thuyết dự đoán dựa trên phát hiện của mình rằng: Các sóng áp suất cỡ lục địa đã quét trên toàn cầu theo một chu kỳ nhất định.

Vào thời của thế kỷ 18, việc đặt ra những câu hỏi và đi tìm câu trả lời xoay quanh quả Địa Cầu là một thách thức không hề nhỏ. Do đó, ý tưởng ban đầu của Laplace đã khởi động một sứ mệnh kéo dài hàng thế kỷ để tìm ra những dòng sóng vô hình như vậy quanh Trái Đất.

Ban đầu, Laplace tự hỏi Mặt Trăng ép không khí xung quanh hành tinh của chúng ta ở mức độ nào, và ông bắt đầu phân tích các loại sóng có thể xuất hiện như một hệ quả có việc đó.

Ông tưởng tượng bầu khí quyển như một chất lỏng mỏng trên một quả cầu nhẵn, và ông kết luận rằng lực hấp dẫn sẽ ghim một lớp sóng xuống mặt đất, nơi chúng sẽ di chuyển ít nhiều theo chiều ngang – những sự nhấp nhô hai chiều ôm lấy bề mặt hành tinh.

Laplace không đặt tên cho những sóng này hoặc tính toán chi tiết hành vi của chúng, nhưng các nhà khoa học khí quyển hiện đại mô tả chúng là “chế độ bình thường – normal mode” của một hệ thống dao động với những làn sóng cộng hưởng như tiếng chuông ngân.

Chúng chạy vòng quanh thế giới với tốc độ (khoảng hơn 1000 km/giờ) vượt quá tốc độ của hầu hết các máy bay chở khách/máy bay dân dụng, chủ yếu theo hướng đông và hướng tây.

Nhà khoa học người Pháp Pierre-Simon Laplace (1749-1827). Ảnh: Britannica.
Nhà khoa học người Pháp Pierre-Simon Laplace (1749-1827). Ảnh: Britannica.

Nhà vật lý người Pháp cố gắng đưa ý tưởng này tiếp cận giới khoa học bấy giờ, ông thậm chí còn đưa công cụ cho các nhà vật lý tính toán hành vi của khí quyển. Nhưng có ai đủ hiểu biết để lắng nghe ông?

Cùng khoảng thời gian Laplace đưa ra mô hình của mình, các nhà thám hiểm và nhà tự nhiên học quốc tế trong đó có Alexander von Humboldt (1769-1859) nhận thấy rằng áp suất ở vùng nhiệt đới tăng và giảm 12 giờ một lần. Thời gian ban ngày chịu sự ảnh hưởng của Mặt Trời. Tuy nhiên, các nhà vật lý lý thuyết không thể giải thích tại sao tác động lại lớn như vậy.

Bí ẩn tiếp tục gây khó hiểu cho các nhà khoa học trong gần một thế kỷ, cho đến khi nhà phát minh vĩ đại người Scotland William Thomson (1824-1907) năm 1882 dự đoán rằng chu kỳ nóng lên của Mặt Trời cộng hưởng với một trong những “dao động tự do” của Laplace.

Ông nghĩ rằng Mặt Trời có thể tạo ra một lực đẩy quá lớn vì nó tạo ra rung động ở tần số chính xác của một trong những dao động của Laplace, giống như một ca sĩ Opera có thể làm vỡ ly rượu với đúng cao độ.

2. Hơn 200 năm sau…

Dự đoán đó sẽ không được đưa vào hồ sơ khoa học cho đến những năm 1980, với những phân tích đầu tiên của Taroh Matsuno – nhà khí tượng học Nhật Bản – và sau đó là nghiên cứu của Hamilton và Rolando Garcia (đến từ Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Mỹ).

Hamilton và Rolando Garcia tình cờ tìm thấy bộ dữ liệu lý tưởng: Một trạm thời tiết ở Indonesia đã thực hiện các phép đo áp suất hàng giờ liền trong gần 1 thế kỷ.

Năm 2019, Trung tâm Dự báo Thời tiết Phạm vi Trung bình Châu Âu (ECMWF) phát hành một bộ dữ liệu có tên là ERA5. Nhiệm vụ của ERA5 là cung cấp các ước tính hàng giờ về một số lượng lớn các biến thiên khí hậu khí quyển, đất liền và đại dương. Dữ liệu bao phủ Trái Đất trên hệ thống lưới rộng 30 km và phân giải bầu khí quyển bằng 137 cấp độ từ bề mặt lên đến độ cao 80 km.

Sóng áp suất trong khí quyển chạy vòng quanh thế giới với tốc độ (khoảng hơn 1000 km/giờ) vượt quá tốc độ của hầu hết các máy bay chở khách. Nguồn: T. Sakazaki and K. Hamilton
Sóng áp suất trong khí quyển chạy vòng quanh thế giới với tốc độ (khoảng hơn 1000 km/giờ) vượt quá tốc độ của hầu hết các máy bay chở khách. Nguồn: T. Sakazaki and K. Hamilton

ERA5 kết hợp các bài đọc từ hàng nghìn trạm mặt đất, khí cầu thời tiết và vệ tinh, đồng thời nó sử dụng các mô hình thời tiết để điền vào chỗ trống một cách thông minh. Kết quả là một tập dữ liệu nhằm mục đích tái tạo lại cùng một thông tin mà mạng lưới các trạm thời tiết trên toàn cầu đặt cách nhau 10 km và thực hiện đọc mỗi giờ từ năm 1979 đến năm 2016.

Takatoshi Sakazaki, một trợ lý giáo sư tại Đại học Kyoto ở Nhật Bản, đã không tìm kiếm sóng của Laplace khi ERA5 ra mắt. Ban đầu ông tập trung vào các biến đổi nhiệt độ. Nhưng khi nhận thấy điều khác lạ, Takatoshi Sakazaki liên hệ với Hamilton – người từng là cố vấn nghiên cứu sau tiến sĩ của ông – để tìm câu trả lời.

Hamilton đã dành nhiều thập kỷ trước năm 1980 để sàng lọc dữ liệu của trạm thời tiết để tìm ra các gợi ý “hành vi” của khí quyển. Giờ đây, trong tay ông có bằng chứng về “bản giao hưởng đầy đủ” của sóng áp suất trong khí quyển Trái Đất.

Takatoshi Sakazaki và Hamilton đã làm việc cùng nhau để phân tích cấu trúc ba chiều đầy đủ của sóng áp suất một cách chi tiết; họ đã công bố những phát hiện của mình trên số tháng 7/2020 của Tạp chí Khoa học Khí quyển (Journal of the Atmospheric Sciences) thuộc Hiệp hội Khí tượng Mỹ.

Nghiên cứu của họ trình bày chi tiết hành vi của hàng chục loại sóng được tìm thấy vào những năm 1980. Một số sóng năng lượng cao nhất thực hiện chu kỳ từ áp suất cao đến áp suất thấp hàng chục lần khi chúng trải dài quanh hành tinh; các tập hợp sóng bổ sung được tạo ra bởi sự quay của Trái Đất.

Tất cả kết quả của họ khớp chính xác với các dự đoán dựa trên phương trình Laplace. “Tôi  nghĩ rằng Laplace, Kelvin và những nhà khoa học xuất chúng khác cách đây vài thế kỷ sẽ rất phấn khích khi thấy một thứ như thế này” – Hamilton chia sẻ.

Như vậy, phải mất hàng trăm năm sau, các nhà khoa học mới có thể hoàn thành nghiên cứu dang dở của nhà khoa học lừng danh người Pháp về sóng áp suất trong khí quyển. Bầu khí quyển, các tầng, các loại sóng… vẫn miệt mài và âm thầm làm nhiệm vụ bảo vệ sự sống của con người và mọi sinh vật trên Trái Đất.

Không có chúng, cần bằng nhiệt trên Trái Đất sẽ bị đảo lộn, đại dương sẽ bị sôi sục, thiên thạch khổng lồ khuấy đảo cuộc sống muôn loài… Đó là lý do, hiểu về bầu khí quyển là cách chúng ta hiểu về vai trò sống còn của nó, để làm sao duy trì sứ mệnh đó trong tương lai.

5/5 - (1 bình chọn)
Từ khóa: 'thứ vô hình khổng lồ quanh trái đấtSimon Laplacesóng áp suấtsóng áp suất trong khí quyển quanh Trái Đất
Share196Tweet123Share49
Bài trước

Tròn mắt xem cảnh robot sửa đường dây điện ở Thượng Hải

Bài tiếp theo

Nguồn gốc của cương thi và những truyền thuyết rùng rợn

Tham khảo thêm

No Content Available
Bài tiếp theo
Nguồn gốc của cương thi và những truyền thuyết rùng rợn

Nguồn gốc của cương thi và những truyền thuyết rùng rợn

Cận cảnh muỗi hút máu người đến mức no vỡ bụng

Cận cảnh muỗi hút máu người đến mức no vỡ bụng

nuoc da 114131c088

Tại sao nước đá là thể rắn nhưng lại nổi?

Bình luận bài viết

  • Xu hướng
  • Bình luận
  • Mới nhất
Đại hội thể thao Đông Nam Á lần thứ 31 đã chọn hình ảnh sao la làm linh vật của đại hội.

Linh vật SEA Games 31 – loài thú cổ đại được cho là bí ẩn nhất thế giới

10/06/2022
Vì sao chúng ta cứ phải chọn sao Hỏa làm nơi ở mới?

Vì sao chúng ta cứ phải chọn sao Hỏa làm nơi ở mới?

17/05/2022
Hải sâm. (Ảnh: Seacucumberconsultancy)

Kỳ lạ “nhân sâm” biển khiến các thợ lặn mạo hiểm tính mạng để lùng sục: 81 triệu đồng/kg

17/05/2022
Bên cạnh những áp lực công việc, nỗi nhớ nhà luôn là điều thường trực ở mỗi phi hành gia trạm ISS. (Ảnh: NASA).

Cuộc sống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế sẽ trở nên rất cô đơn

0
Bức hình mô tả cách thức di chuyển một bức tượng đá khổng lồ trên đảo Phục Sinh. (Ảnh: National Geographic)

Kỳ lạ những bức tượng nặng chục tấn biết đi?

0
Tác giả Rezső Seress của bài hát ẩn chứa hiện tượng bí ẩn Gloomy Sunday

Giải mã bí ẩn “Bài hát ma ám” khiến nhiều người tự tử

0
Giải mã thành công bí mật về nguồn gốc của Cái Chết Đen

Giải mã thành công bí mật về nguồn gốc của Cái Chết Đen

16/06/2022
Sky Eye đang là kính viễn vọng lớn nhất thế giới. (Ảnh: Getty Images).

Báo Trung Quốc tuyên bố tìm ra dấu hiệu của người ngoài hành tinh

16/06/2022
Vi khuẩn trong ruột có thể ảnh hưởng đến tâm trạng của bạn

Top 8 bộ phận cơ thể ẩn giấu nhiều điều thú vị mà đến chính bản thân bạn cũng không hề biết

16/06/2022
Cafe Số

Copyright © 2021 CafeSo. All rights reserved.

Navigate Site

  • Trang chủ
  • Khám phá
  • Công nghệ
  • Đời sống
  • Sự kiện
  • Giải trí

Follow Us

No Result
View All Result
  • Trang chủ
  • Khám phá
  • Công nghệ
  • Đời sống
  • Sự kiện
  • Giải trí

Copyright © 2021 CafeSo. All rights reserved.

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password? Sign Up

Create New Account!

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In