Padrões bizarros de nuvens:vórtices Kármáns causados pelo ar envolvendo ilhas altas
p Crédito:NASA
p Esta é uma imagem de algumas das ilhas que constituem a nação de Cabo Verde. Embora a maioria desse grupo de dez ilhas seja plana, alguns são muito altos:Fogo, Santa Antão, e São Nicolau. Esses três estão bem acima de seus compatriotas, com Fogo atingindo uma altitude de 2, 829 metros (9, 281 pés). p As três altas ilhas vulcânicas às vezes interagem com o vento para criar vórtices de von Kármán, também chamadas de ruas de vórtice de von Kármán.
p Os vórtices se tornam visíveis quando as nuvens se formam, criando um exemplo quase perfeito de laboratório do efeito von Kármán. Conforme o vento sopra pelos picos, o fluxo alterna em torno dos lados do pico. Essa oscilação cria vórtices alternados em torno do objeto.
p Um fenômeno chamado liberação de vórtice é responsável pelo efeito. A liberação de vórtice ocorre apenas em certas velocidades do vento, e somente quando o corpo que o vento está soprando não é aerodinâmico, como os picos da imagem.
p As folhas de vórtice de von Kármán têm o nome do matemático, físico, e o engenheiro aeroespacial Theodore von Kármán. Ele estava envolvido com aeronáutica e astronáutica e foi responsável por avanços importantes na compreensão dos fluxos supersônicos e hipersônicos. Ele era judeu e originalmente da Áustria-Hungria, depois trabalhou em uma universidade na Alemanha. Ele fugiu da Europa para os Estados Unidos preocupado com a ascensão do nazismo na Alemanha. Ele acabou no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech).
- p Esta imagem mostra as nuvens de von Kármán se formando perto da ilha norueguesa de Jan Mayen, no Mar da Groenlândia, no Atlântico Norte. Eles se formam quando o vento passa pelo vulcão Beerenberg, um pico coberto de neve na extremidade leste da ilha que se eleva 2,2 quilômetros (1,4 milhas) acima da superfície do mar. Crédito:Jeff Schmaltz, LANCE / EOSDIS MODIS Resposta Rápida.
- p Esta imagem MODIS vem do Operational Land Imager da NASA em seu satélite Landsat 8. Mostra Mawson Peak, no território australiano da Ilha Heard. O vento às vezes flui além do pico de 2.745 metros e cria camadas de vórtice de von Kármán. Crédito:Jeff Schmaltz, Resposta Rápida LANCE / EOSDIS
- p Essas chaminés são equipadas com estrias para evitar a formação de vórtices. Crédito da imagem:Por Greditdesu - Usando minha Canon IXUS 105, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18741199
p Embora essas características tenham sido observadas antes, von Kármán foi o primeiro a descrevê-los matematicamente. Como ele disse, "Descobri que apenas o arranjo anti-simétrico poderia ser estável, e apenas para uma certa proporção da distância entre as linhas e a distância entre dois vórtices consecutivos de cada linha. "
p As imagens dessas formas de nuvens frias foram obtidas pelo satélite Terra da NASA e seu instrumento MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Terra é o satélite carro-chefe do Sistema de Observação da Terra da NASA. Eles foram capturados em 20 de dezembro, 2020.
p Os satélites capturaram outros exemplos de ruas de vórtice de von Kármán. Eles os viram no Mar da Groenlândia, no Oceano Índico, e em outros lugares.
p As ruas de vórtice Von Kármán não se formam apenas em torno dos picos das montanhas. Eles podem se formar em torno de fios elétricos e de comunicação, em torno de antenas de carro, e em torno de edifícios, chaminés, e pontes. A oscilação, Contudo, é indesejável, e os engenheiros descobriram maneiras de interromper o fluxo de ar e evitar que se formem. Às vezes, eles colocam nadadeiras ou cordas em estruturas para quebrar o padrão oscilante.