Wiry i fale dają wskazówki na temat pogody i klimatu

Wiele przepływów cieczy zawiera złożone mieszaniny długotrwałych struktur, takich jak wiry, wraz z rozprzestrzeniającymi się falami i regionami, w których przepływ jest zdezorganizowany, co skutkuje intensywnymi mieszaniem. Wiry są regionami wirującego płynu i występują powszechnie w oceanach i atmosferze, na przykład w postaci huraganów.

W projekcie VORTEXETER (Vortices and waves: Dynamics, stability and mixing) badano interakcje wirów, fal i procesów mieszania w modelach wyidealizowanych. Badaniem objęto powierzchniowe fale grawitacyjne i zastosowano tak zwane równania płycizn dla zrozumienia kwestii stabilności, mieszania i formowania struktur.

Naukowcy połączyli symulacje numeryczne i analizy matematyczne, by móc lepiej poznać podstawowe procesy dynamiki płynów w odniesieniu do pływów geofizycznych. Uzyskane wyniki dały precyzyjny, wyidealizowany obraz tego, jak promieniowanie i interakcje fal oraz warstwy krytyczne mogą destabilizować przepływy stabilne.

Wiedza na temat sposobu interakcji wirów, fal i mieszanie dostarcza ważnych informacji o procesach odpowiedzialnych za pogodę i klimat. Dane uzyskane w projekcie VORTEXETER pomogą również naukowcom stworzyć dokładniejsze modele transportu dla temperatury, zanieczyszczeń i składników odżywczych, które są kluczowymi kwestiami w nauce o atmosferze i oceanografii.