På kvällen den 5 september, 1883, människor i Honolulu bevittnade en spektakulär solnedgång följt av en period av utökad skymning som beskrivs som en "entydig lurid efter solnedgången." Det fanns inga tecken på något annat utöver det vanliga, men dessa exceptionella skymningsglöden återkom varje morgon och kväll under de följande veckorna.

Bland de mystifierade Honolulu-medborgarna fanns den 56-årige pastor Sereno Edwards Bishop, som i sin varierade karriär på Hawaii hade varit kapellan, skolchef och lantmätare, och som hade ett stort intresse för vetenskap. Under de följande veckorna och månaderna, de exceptionella skymningsglöden inträffade över hela världen. Anmärkningsvärt, som forskare först kämpade med att förstå ursprunget till skymningen lyser, Biskops insatser skulle leda till den första övertygande förklaringen.

Hans upptäckter ledde till vetenskapliga undersökningar av vindarna högt över marken och gav slutligen information som idag används för att förutsäga väder under längre perioder.

Jag är en meteorolog på Hawaii som hjälpte till att återuppliva uppskattningen av biskopens betydande bidrag till det vetenskapliga utforskandet av den övre atmosfären.

Ett vulkanutbrott en halv värld bort

Idag vet vi att 1883 -glöden orsakades av att solen under den synliga horisonten upplyste en dimma av små vätskedroppar i atmosfären högt över marken.

Dimman var gjord av svavelsyradroppar som bildades genom reaktioner av de enorma mängder svaveldioxidgas som producerades vid det explosiva utbrottet av Mount Krakatoa nära ekvatorn i Indonesien den 27 augusti, 1883. Utbrottet skickade dropparna högt upp i atmosfären, där vindarna transporterade dem runt om i världen. De sprids gradvis, och det var november innan människor i London började märka glödet.

Mycket senare, forskare observerade liknande effekter efter utbrottet av Mount Pinatubo i Filippinerna i juni 1991. Materialet Pinatubo injicerat i den övre atmosfären kunde följas i detalj med satellitobservationer, och deras förbindelse med spektakulära solnedgångar och skymningsglöden var klart etablerad.

År 1883, Biskop hade ingen aning om att det hade varit ett vulkanutbrott tills San Francisco -tidningarna kom. Väldigt snabbt, han formulerade en hypotes som han publicerade som ett brev i sin lokaltidning.

"Jag har för avsikt att gissa att något mycket lätt element bland ångorna från Java -utbrotten har fortsatt på en mycket hög höjd i atmosfären, och har burits ... över Stilla havet till denna region, "Skrev biskop.

Han insåg att han kunde koppla utbrottet till den glödande himlen mest trovärdigt genom att samla in rapporter om glödenas första framträdande någon annanstans och spåra den första spridningen av "ångan" från Krakatoa. Biskop fortsatte sitt brev:"Jag inbjuder allvarligt, för vetenskapens räkning, alla skeppschefer och kamrater att publicera vad de kan ha observerat till sjöss. "

Biskop samlade ett dussin sådana rapporter under de tre första veckorna efter utbrottet och kunde visa att "ångan" som producerade glöden hade flyttat västerut från Krakatoa, längs ekvatorn för att nå Honolulu 10 dagar senare. Detta innebar att det blåste stadigt i atmosfären med en extrem hastighet som, på marknivå, syns bara i orkaner.

Biskop publicerade sina observationer i The Hawaiian Monthly, drar slutsatsen att det var "en stor rökström västerut med stor precision längs ett smalt ekvatorialbälte med en enorm hastighet, världen över."

Den ekvatoriella jetströmmen

Biskop kallade den vulkaniska aerosolens rörelse för en "rökström". Faktiskt, ekvatorialvindarna som transporterar aerosolen var den första upptäckten av vad meteorologer nu kallar en jetström.

Ett halvt sekel skulle gå innan erfarenheterna av piloter som flyger i flera mils höjder avslöjade förekomsten av de extratropiska jetströmmarna lägre ner i atmosfären som nu är bekanta från TV-nyhetssändningar. Jetströmmar är starka, vanligtvis smala vindband. De mer bekanta lägre atmosfäriska jetströmmarna flyttar vädersystem på de mellersta breddgraderna från väst till öst. Däremot, Biskopens jetström cirkulerar ekvatorn på stora höjder och kan faktiskt blåsa från öst till väst.

Biskops arbete öppnade ytterligare utforskning av den ekvatoriella jetströmmen som kulminerade i 1961 års upptäckt att den ekvatoriella jetströmmen varierade från starka östvindar till starka västvindar ungefär vartannat år. Denna så kallade kvasi-tvååriga oscillation har visat sig ansluta till väder nära marken, särskilt i Europa och Nordatlanten, ett faktum som nu rutinmässigt utnyttjas för att göra långväga prognoser för vädret.

Biskopens bidrag erkändes av forskarna som först följde honom, och han vann ett pris från New Yorks Warner Observatory i en tävling om uppsatser som förklarar post-Krakatoa glöden. Bishop förtjänade till och med en kort dödsannons i en amerikansk meteorologisk vetenskaplig tidskrift.

Biskop, som var son till missionärer, kan också vara en splittrande figur på Hawaii. Han stödde USA:s annektering av öarna, och hans religiösa åsikter motsatte sig några inhemska hawaiiska traditioner, som huladansen. Hans bidrag till vetenskapen glömdes till stor del på 1900 -talet.

En internationell vetenskaplig kommittés firande av 60-årsjubileet för den kvasi-tvååriga oscillationsupptäckten är ett tillfälle att minnas biskop och hans upptäckt.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.