Una imagen 2D de la velocidad en un chorro interno con el número de Rossby de 100 que muestra cómo la rotación planetaria conduce a la desestabilización y dispersión de un patrón de flujo inicialmente coherente. Crédito:Timour Radko y David Lorfeld
La rotación de la tierra provoca el efecto Coriolis, que desvía los flujos masivos de aire y agua hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Este fenómeno tiene un gran impacto en los patrones de viento global y las corrientes oceánicas, y solo es significativo para fenómenos geofísicos a gran escala y de larga duración, como los huracanes. La magnitud del efecto Coriolis, en relación con la magnitud de las fuerzas de inercia, se expresa mediante el número de Rossby. Durante más de 100 años, Los científicos han creído que cuanto mayor sea este número, el efecto Coriolis es menos probable que influya en los eventos oceánicos o atmosféricos.
Recientemente, Investigadores de la Escuela Naval de Postgrado en California encontraron que perturbaciones oceánicas aún más pequeñas con números altos de Rossby, como vórtices dentro de estelas submarinas, están influenciados por el efecto Coriolis. Su descubrimiento desafía las suposiciones en la base misma de la oceanografía teórica y la dinámica de fluidos geofísica. El equipo informa sus hallazgos en Física de fluidos .
"Hemos descubierto algunos fenómenos importantes, y en gran medida pasados por alto, en la dinámica de fluidos fundamental que pertenecen a la forma en que la rotación de la Tierra influye en varios flujos geofísicos, "Timour Radko, profesor de oceanografía y autor del artículo, dijo.
Radko y la teniente comodoro. David Lorfeld se centró originalmente en el desarrollo de nuevos sistemas de detección de submarinos. Abordaron este problema investigando los vórtices de panqueques, o aplanado, mini-remolinos alargados ubicados en las estelas de vehículos sumergidos. Los remolinos son causados por remolinos de agua y una corriente inversa de la turbulencia del flujo de agua.
El año pasado, un equipo dirigido por Radko publicó un artículo en la misma revista AIP sobre el control rotacional de los vórtices de panqueques, el primer artículo que desafió la famosa "regla de Rossby". En este artículo más reciente, los investigadores mostraron, a través de simulaciones numéricas, que los chorros internos de la estela pueden controlarse directamente mediante rotación. También demostraron que la evolución de un campo de remolinos desorganizado de escala fina está determinada por la rotación planetaria.
"Aquí es donde nuestro descubrimiento podría ser crítico, ", Dijo Radko." Encontramos que los ciclones persisten, pero que los anticiclones se deshacen con relativa rapidez. Si los anticiclones en la estela son tan fuertes como los ciclones, esto significa que la estela es fresca:el enemigo pasó no hace mucho tiempo. Si los ciclones son mucho más fuertes que los anticiclones, entonces el submarino probablemente se haya ido hace mucho ".
El algoritmo que desarrollaron los investigadores se basa en la evolución disímil de ciclones y anticiclones, que es una consecuencia de la rotación planetaria. "Por lo tanto, "Radko concluyó, "Tales efectos deben ser considerados en los modelos numéricos y teóricos de procesos oceánicos a fina escala en el rango de 10-100 metros".