Op de avond van 5 september 1883, mensen in Honolulu waren getuige van een spectaculaire zonsondergang gevolgd door een periode van langdurige schemering die wordt beschreven als een "enkelvoudige lugubere gloed na zonsondergang". Er waren geen tekenen van iets anders ongewoons, maar deze uitzonderlijke schemergloed keerde de volgende weken elke ochtend en avond terug.

Onder de verbijsterde Honolulu-burgers bevond zich de 56-jarige Rev. Sereno Edwards Bishop, die in zijn gevarieerde carrière op Hawaï een kapelaan was geweest, schoolhoofd en landmeter, en die een grote belangstelling voor wetenschap had. In de daaropvolgende weken en maanden de uitzonderlijke schemergloed vond plaats over de hele wereld. Opmerkelijk, toen wetenschappers voor het eerst worstelden met het begrijpen van de oorsprong van de schemeringgloed, De inspanningen van Bishop zouden leiden tot de eerste overtuigende verklaring.

Zijn ontdekkingen leidden tot wetenschappelijk onderzoek van de wind hoog boven de grond en leverden uiteindelijk informatie op die tegenwoordig wordt gebruikt om het weer over langere perioden te voorspellen.

Ik ben een meteoroloog in Hawaï die de waardering van Bishop's baanbrekende bijdrage aan de wetenschappelijke verkenning van de bovenste atmosfeer heeft helpen herleven.

Een vulkaanuitbarsting een halve wereld verder

Tegenwoordig weten we dat de gloed van 1883 werd veroorzaakt door de zon onder de zichtbare horizon die een nevel van kleine vloeistofdruppeltjes in de atmosfeer hoog boven de grond verlichtte.

De mist was gemaakt van zwavelzuurdruppels die werden gevormd door reacties van de enorme hoeveelheden zwaveldioxidegas die werden geproduceerd door de explosieve uitbarsting van de berg Krakatoa dicht bij de evenaar in Indonesië op 27 augustus. 1883. De uitbarsting stuurde de druppeltjes hoog de atmosfeer in, waar de wind hen over de hele wereld vervoerde. Ze verspreiden zich geleidelijk, en het was november voordat de mensen in Londen de gloed begonnen op te merken.

Veel later, wetenschappers observeerden vergelijkbare effecten na de uitbarsting van de berg Pinatubo in juni 1991 op de Filippijnen. Het materiaal Pinatubo dat in de bovenste atmosfeer werd geïnjecteerd, kon in detail worden gevolgd met satellietwaarnemingen, en hun verband met spectaculaire zonsondergangen en schemerige gloed was duidelijk vastgesteld.

In 1883, Bishop had geen idee dat er een vulkaanuitbarsting was geweest totdat de kranten in San Francisco arriveerden. Heel snel, hij formuleerde een hypothese die hij als brief in zijn plaatselijke krant publiceerde.

"Ik ben geneigd te veronderstellen dat een heel licht element tussen de dampen van de Java-uitbarstingen op zeer grote hoogte in de atmosfeer is blijven bestaan, en is overgebracht … over de Stille Oceaan naar deze regio, ’ schreef Bisschop.

Hij realiseerde zich dat hij de uitbarsting op de meest geloofwaardige manier kon verbinden met de gloeiende luchten door rapporten te verzamelen over de eerste verschijning van de gloed elders en door de eerste verspreiding van de "damp" uit Krakatoa te volgen. Bishop vervolgde zijn brief:"Ik nodig u van harte uit, namens de wetenschap, alle schippers en stuurlieden om te publiceren wat ze op zee hebben waargenomen."

Bishop verzamelde een dozijn van dergelijke rapporten in de eerste drie weken na de uitbarsting en kon aantonen dat de "damp" die de gloed produceerde, zich vanuit Krakatoa naar het westen had verplaatst, langs de evenaar om 10 dagen later Honolulu te bereiken. Dit hield in dat er een wind hoog in de atmosfeer gestaag waaide met een extreme snelheid die, op grondniveau, wordt alleen gezien in orkanen.

Bishop publiceerde zijn observaties in The Hawaiian Monthly, concluderen dat er "een enorme rookstroom met grote precisie pal naar het westen langs een smalle equatoriale gordel met een enorme snelheid, Wereldwijd."

De equatoriale straalstroom

Bishop noemde de beweging van de vulkanische aerosol een 'rookstroom'. In feite, de equatoriale winden die de aerosol transporteerden, waren de eerste ontdekking van wat meteorologen nu een jetstream noemen.

Het zou een halve eeuw duren voordat de ervaringen van piloten die op een hoogte van enkele kilometers vlogen, het bestaan ​​onthulden van de extratropische jetstreams lager in de atmosfeer die nu bekend zijn van tv-nieuwsuitzendingen. Jetstreams zijn sterk, meestal smalle windbanden. De meer bekende lagere atmosferische jetstreams verplaatsen weersystemen op de middelste breedtegraden van west naar oost. Daarentegen, De jetstream van Bishop cirkelt op grote hoogte rond de evenaar en kan zelfs van oost naar west waaien.

Het werk van Bishop opende een verdere verkenning van de equatoriale straalstroom die culmineerde in de ontdekking van 1961 dat de equatoriale straalstroom ongeveer om de twee jaar varieerde van sterke oostenwind tot sterke westenwind. Van deze zogenaamde quasi-tweejaarlijkse oscillatie is aangetoond dat deze verband houdt met het weer nabij de grond, vooral in Europa en de Noord-Atlantische Oceaan, een feit dat nu routinematig wordt uitgebuit bij het maken van langetermijnvoorspellingen voor het weer.

Bisschops bijdrage werd erkend door de wetenschappers die hem voor het eerst volgden, en hij won een prijs van het Warner Observatory in New York in een wedstrijd voor essays die de gloed van na Krakatoa verklaren. Bishop verdiende zelfs een korte overlijdensadvertentie in een Amerikaans meteorologisch wetenschappelijk tijdschrift.

Bisschop, die de zoon was van missionarissen, zou ook een splijtzwam in Hawaii kunnen zijn. Hij steunde de Amerikaanse annexatie van de eilanden, en zijn religieuze opvattingen waren tegen sommige inheemse Hawaïaanse tradities, zoals de hula-dans. Zijn bijdragen aan de wetenschap werden in de 20e eeuw grotendeels vergeten.

De viering van de 60ste verjaardag van de quasi-tweejaarlijkse Oscillatie-ontdekking door een internationaal wetenschappelijk comité is een gelegenheid om Bishop en zijn ontdekking te herdenken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.