Un nou model matematic dezvoltat la Universitatea Texas din Arlington schimbă modul în care cercetătorii privesc interiorul uraganelor
Cercetătorii de la Universitatea Texas din Arlington au creat un model matematic capabil să identifice și să analizeze vârtejurile, structurile rotative aflate în centrul uraganelor. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA) folosește deja acest model pentru a monitoriza dezvoltarea uraganelor la nivel mondial.
Chaoqun Liu, profesor de matematică, a lucrat mai bine de 36 de ani la dezvoltarea Liutex, o metodă matematică pentru identificarea vârtejurilor. Potrivit acestuia, o mai bună înțelegere a structurii și comportamentului uraganelor ar putea îmbunătăți, în cele din urmă, prognoza acestora.
„Nu există în lume alte metode de identificare a vârtejurilor comparabile cu Liutex”, a declarat Liu. Diferența fundamentală față de metodele tradiționale constă în faptul că Liutex separă rotația pură de forfecarea nerotativă din interiorul vârtejurilor. „În multe cazuri, cea mai mare parte a vorticității este de fapt forfecare, nu rotație. Dacă folosești vorticitatea pentru a identifica un vârtej, este ca și cum ai încerca să identifici un măr uitându-te la o portocală”, a explicat el.
Includerea Liutex pe site-ul NOAA reprezintă, în viziunea profesorului, o etapă importantă care demonstrează recunoașterea tot mai largă a metodei în comunitatea științelor atmosferice. Liu a menționat că rămâne deschis la contestarea ideilor sale. „Oricine este binevenit să îmi conteste ideea și conceptul. Dar, din păcate, până acum nu am primit nicio contestare”, a spus el.
Cercetătorul este convins că o înțelegere mai bună a vârtejurilor ar putea ajuta și la clarificarea modului în care se formează și se intensifică uraganele. „Vrem să înțelegem mecanismele de formare și dezvoltare a uraganelor. De ce sunt uraganele atât de puternice? De unde provine acea energie? Credem că vârtejurile sunt o parte cheie a răspunsului”, a afirmat Liu. „Simulările noastre arată că în interiorul unui uragan există sute, mii sau chiar milioane de vârtejuri mici care se combină și interacționează. Înțelegerea acestui proces ar putea ajuta la explicarea modului în care uraganele se dezvoltă și se intensifică.”
Modelul se aplică și în afara științelor atmosferice, inclusiv în cercetarea cardiovasculară, a declarat Yifei Yu, doctor în matematică al universității și asistent de cercetare în matematică, care a fost mentorat de Liu. „Fluxul sanguin este și el un flux de fluid. Cercetătorii care studiază sistemele cardiovasculare au început să folosească Liutex”, a spus Yu. „Cercetătorii cred că poate duce la descoperiri importante.”
Echipa este entuziasmată de aplicarea Liutex în diverse discipline. „Deoarece Liutex este o definiție riguroasă, cuantificabilă și matematică a unui vârtej, ea poate fi aplicată în toate domeniile de cercetare legate de fluide, cum ar fi dinamica vârtejurilor, cercetarea turbulențelor, ingineria aerospațială și bio-fluxurile, ceea ce ar putea fi util pentru diagnosticarea precoce a bolilor de inimă”, a declarat Liu. „Un uragan este doar un exemplu de aplicare a Liutex, iar această metodă ar putea aduce multe oportunități noi de cercetare la UTA.”
