Esta ilustração de Benjamin Storer mostra correntes oceânicas de dados de satélite sobrepostas com correntes de circulação de grande escala (linhas de ouro) que podem ser extraídas com uma técnica de granulação grossa desenvolvida no laboratório de Hussein Aluie. Observe a mais energética dessas correntes – a Corrente Circumpolar Antártica – no canto inferior esquerdo. Crédito:Universidade de Rochester
Pela primeira vez, pesquisadores da Universidade de Rochester quantificaram a energia das correntes oceânicas maiores que 1.000 quilômetros. No processo, eles e seus colaboradores descobriram que a mais energética é a Corrente Circumpolar Antártica, com cerca de 9.000 quilômetros de diâmetro.
A equipe, liderada por Hussein Aluie, professor associado de engenharia mecânica, usou a mesma técnica de granulação grossa desenvolvida por seu laboratório para documentar anteriormente a transferência de energia na outra extremidade da escala, durante a "eliminação de redemoinhos" que ocorre quando o vento interage com correntes circulares temporárias de água com menos de 260 quilômetros de extensão.
Esses novos resultados, relatados em
Nature Communications , mostram como a técnica de granulação grossa pode fornecer uma nova janela para entender a circulação oceânica em toda a sua complexidade multiescala, diz o autor principal Benjamin Storer, pesquisador associado do Turbulence and Complex Flow Group de Aluie. Isso dá aos pesquisadores a oportunidade de entender melhor como as correntes oceânicas funcionam como um moderador chave do sistema climático da Terra.
A equipe também inclui pesquisadores da Universidade de Roma Tor Vergata, da Universidade de Liverpool e da Universidade de Princeton.
Tradicionalmente, pesquisadores interessados em clima e oceanografia coletam caixas no oceano de 500 a 1.000 quilômetros quadrados de tamanho. Essas regiões de caixa, que supostamente representavam o oceano global, foram então analisadas usando uma técnica chamada análise de Fourier, diz Aluie.
"O problema é que, quando você escolhe uma caixa, você já está se limitando a analisar o que está dentro dela", diz Aluie. "Você perde tudo em uma escala maior."
"O que estamos dizendo é que não precisamos de uma caixa; podemos pensar fora da caixa."
Quando os pesquisadores usam a técnica de granulação grossa para "desfocar" imagens de satélite dos padrões de circulação global, por exemplo, eles descobrem que "ganhamos mais nos contentando com menos", diz Aluie. “Isso nos permite desembaraçar estruturas de diferentes tamanhos de correntes oceânicas de maneira sistemática”.
Ele faz uma analogia com a remoção de seus óculos e, em seguida, olhar para uma imagem muito nítida e detalhada. Ele parecerá desfocado. Mas à medida que você olha através de uma sucessão de óculos cada vez mais fortes, muitas vezes você será capaz de detectar vários padrões em cada etapa que de outra forma estariam ocultos nos detalhes.
Em essência, é isso que a granulação grosseira permite que os pesquisadores façam:quantificar várias estruturas na corrente oceânica e sua energia “das escalas menores e mais finas às maiores”, diz Aluie.
Aluie credita a Storer por desenvolver e refinar ainda mais o código; foi publicado para que outros pesquisadores possam usá-lo.
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