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    Des chercheurs remettent en question nos hypothèses sur les effets de la rotation planétaire

    Une image 2D de la vitesse dans un jet interne avec le nombre de Rossby de 100 qui montre comment la rotation planétaire conduit à la déstabilisation et à la dispersion d'un modèle d'écoulement initialement cohérent. Crédit :Timour Radko et David Lorfeld

    La rotation de la terre provoque l'effet Coriolis, qui dévie l'air massif et l'eau s'écoule vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Ce phénomène a un impact considérable sur la configuration globale des vents et des courants océaniques, et n'est significatif que pour les phénomènes géophysiques à grande échelle et de longue durée tels que les ouragans. L'ampleur de l'effet Coriolis, par rapport à la grandeur des forces d'inertie, est exprimé par le nombre de Rossby. Depuis plus de 100 ans, les scientifiques ont cru que plus ce nombre était élevé, l'effet Coriolis, moins probable, influence les événements océaniques ou atmosphériques.

    Récemment, des chercheurs de la Naval Postgraduate School en Californie ont découvert que des perturbations océaniques encore plus petites avec des nombres élevés de Rossby, comme des tourbillons dans les sillages sous-marins, sont influencés par l'effet Coriolis. Leur découverte remet en question les hypothèses à la base même de l'océanographie théorique et de la dynamique géophysique des fluides. L'équipe rend compte de ses conclusions dans Physique des fluides .

    "Nous avons découvert des phénomènes majeurs - et largement ignorés - dans la dynamique fondamentale des fluides qui se rapportent à la façon dont la rotation de la Terre influence divers flux géophysiques, " Timour Radko, un professeur d'océanographie et auteur sur le papier, mentionné.

    Radko et le lieutenant Cmdr. David Lorfeld s'est à l'origine concentré sur le développement de nouveaux systèmes de détection de sous-marins. Ils ont abordé cette question en enquêtant sur les tourbillons de crêpes, ou aplati, mini-tourbillons allongés situés dans le sillage des véhicules submergés. Les tourbillons sont causés par l'eau tourbillonnante et un courant inverse provenant de la turbulence de l'écoulement de l'eau.

    L'année dernière, une équipe dirigée par Radko a publié un article dans la même revue AIP sur le contrôle rotationnel des tourbillons de crêpes, le premier article qui remettait en cause la fameuse "règle Rossby". Dans ce dernier article, les chercheurs ont montré, par des simulations numériques, que les jets internes du sillage peuvent être directement contrôlés par rotation. Ils ont également démontré que l'évolution d'un champ de Foucault désorganisé à petite échelle est déterminée par la rotation planétaire.

    "C'est ici que notre découverte pourrait être critique, " dit Radko. " Nous constatons que les cyclones persistent, mais que les anticyclones se défont assez rapidement. Si les anticyclones dans le sillage sont aussi forts que les cyclones, cela signifie que le sillage est frais - l'ennemi est passé il n'y a pas si longtemps. Si les cyclones sont beaucoup plus forts que les anticyclones, alors le sous-marin est probablement parti depuis longtemps."

    L'algorithme que les chercheurs ont développé est basé sur l'évolution dissemblable des cyclones et des anticyclones, qui est une conséquence de la rotation planétaire. "Par conséquent, " Radko a conclu, "de tels effets doivent être pris en compte dans les modèles numériques et théoriques des processus océaniques à petite échelle dans la plage de 10 à 100 mètres."

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