A maioria de nós tem uma compreensão do que é turbulência atmosférica - o movimento do avião nauseante é difícil de esquecer.

Mas a turbulência está ao nosso redor:não apenas no ar, mas também na água, e até mesmo em multidões de pessoas em movimento.

Embora talvez surpreendentemente, os detalhes em torno da ciência da turbulência não são tão bem compreendidos. Os pesquisadores que estudam fluxo e turbulência em diferentes disciplinas ainda não compreenderam totalmente sua operação complexa - e, como resultado, resolver problemas relacionados à turbulência é difícil.

Turbulência ao nosso redor

Em um sentido simples, turbulência pode ser descrita como um estado de fluxo de fluido. E embora isso torne alguns voos de avião desconfortáveis, a turbulência em nossa atmosfera é essencial para a existência de toda a vida na Terra.

Turbulência mistura calor, umidade, dióxido de carbono e poluentes de e para a superfície da Terra, manter nossa biosfera em um estado habitável. Sem turbulência, o ar perto do solo seria muito mais quente - quando o sol nasce, seus pés derreteriam enquanto sua cabeça congelaria!

Mais de dois terços da população australiana vive em capitais, criando formas problemáticas de turbulência. Regiões altamente povoadas com cobertura vegetal reduzida absorvem o calor do sol e o liberam através de plumas turbulentas e flutuantes. Este processo pode criar microclimas complexos com problemas significativos de qualidade do ar.

A proliferação de smog e algas são circunstâncias extremas em que níveis reduzidos de turbulência e fluxo nos afetam de forma negativa.

A turbulência na água certamente diminui a velocidade - sem turbulência, à deriva em uma canoa no rio Yarra aconteceria em 2 de arrepiar os cabelos, 000 km por hora, em vez de um preguiçoso um km por hora.

Em termos de engenharia, nossa incapacidade de modelar e controlar com precisão fluxos turbulentos leva a um projeto excessivo e ineficiente, e limita as tecnologias futuras em uma vasta gama de aplicações. Cerca de 10% de toda a eletricidade gerada a cada ano é atualmente consumida no processo de superação dos efeitos da turbulência.

'Turbolenza' de Da Vinci

Nas disciplinas de humanidades, a noção de turbulência é amplamente empregada em representações artísticas e expressões literárias até teorias filosóficas, modelagem econômica e descrições de revolução política.

Em contraste com seus colegas cientistas, estudiosos das humanidades tendem a usar o conceito de turbulência quase exclusivamente em um sentido negativo, como desordem, perturbação, agitação e comoção.

Este sentido da palavra pode ser visto em uma das primeiras considerações documentadas dos padrões de fluxo na água. Leonardo da Vinci, considerando o movimento giratório da água em torno de um obstáculo, descreveu-o como agitado e perturbado:como "turbolenza".

A arte e a ciência de Da Vinci não ocorreram no vácuo, mas foram profundamente moldadas pelo mundo ao seu redor. Este era um mundo em guerra, que o levou através dos estados italianos e, eventualmente, para a França. Alguns de seus estudos de fluxo de ar e água, e suas invenções adaptando o voo dos pássaros, foram planejados diretamente como contribuições para tecnologias militares nesses conflitos.

Turbulência, Portanto, não foi apenas um tema de pesquisa abstrato para da Vinci, mas também uma experiência vivida, e seus aplicativos de design uma fonte crítica de receita.

Olhar para Leonardo nos lembra do ponto crucial, mas muitas vezes ignorado, de que os estudos de turbulência têm uma longa história. Compreender essa história é fundamental para entender como a turbulência foi conceituada no passado, que informou como o entendemos agora, e como vamos concebê-lo no futuro.

Tais considerações são determinadas pelos problemas atuais do dia - sejam eles tecnológicos, cultural, social e / ou político. Uma das questões mais urgentes do nosso tempo - e que engloba a turbulência em todas essas facetas - é a crise dos refugiados. Isso criou um fluxo de humanos através das terras em proporções historicamente sem precedentes.

O uso de guerra química contra civis na Síria também reflete as interseções entre a industrialização, turbulência atmosférica e fluxo humano.

Resolvendo problemas com conhecimentos diversos

Compreender melhor a turbulência pode reduzir o arrasto, melhorar a eficiência, reduzir o uso de combustível e criar melhores resultados ambientais ao voar. Isso é especialmente importante para um país como a Austrália, que depende tanto de viagens aéreas de longo curso.

Ou, estabelecendo modelos confiáveis ​​e validados para as magnitudes e escalas de turbulência em fazendas de energia eólica e das marés, poderíamos melhorar sua confiabilidade, e reduzir os riscos associados à falha da turbina e perda de fornecimento de energia.

Compreender a turbulência nas águas costeiras e interiores ajudará a identificar as melhores práticas de manutenção de rios, saúde oceânica estuarina e costeira.

A longo prazo, capacidade de engenharia em relação à turbulência pode nos ajudar a entender o fluxo turbulento de pessoas, por exemplo, após o uso de armas químicas na guerra e em crises de refugiados.

Parcerias em toda a ciência, tecnologia, Engenharia, artes e humanidades nos ajudam a considerar como e por que a turbulência é entendida em diferentes sistemas de conhecimento cultural, e entender como os fluxos turbulentos em contextos cotidianos e extremos são compreendidos, modelado, e gerenciado.

É assim que podemos construir um futuro sustentável.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.