Igor Kolokolov et Vladimir Lebedev, des experts scientifiques de la Faculté de physique de HSE et de l'Institut Landau de physique théorique de l'Académie des sciences de Russie, ont développé une théorie analytique liant la structure des tourbillons cohérents formés en raison de cascades inverses dans la turbulence 2-D avec les propriétés statistiques des fluctuations hydrodynamiques. La découverte de ce lien pourrait être utile pour identifier les causes des caractéristiques particulières de phénomènes atmosphériques tels que les cyclones et les anticyclones. Leurs recherches sont présentées dans un article publié dans le Journal de mécanique des fluides .

Selon Vladimir Lebedev, l'un des auteurs de l'article, « Cela concerne la façon dont l'ordre sort du chaos, ' notant, "nous avons pu générer un schéma analytique expliquant les résultats d'expériences numériques et de laboratoire où des tourbillons cohérents (formations de tourbillons stables) sont observés en reliant les caractéristiques des tourbillons aux propriétés statistiques des fluctuations chaotiques."

L'article, 'Statistiques de vitesse à l'intérieur de vortex cohérents générés par la cascade inverse de turbulence 2-D', publié dans le Journal de mécanique des fluides , présente une théorie analytique cohérente décrivant à la fois le flux moyen intensif à l'intérieur des tourbillons et les fluctuations qui s'y trouvent. À savoir, la recherche indique que les tourbillons possèdent une structure universelle :lorsqu'il y a un intervalle, la vitesse d'azimut ne dépend pas de la distance par rapport au centre du tourbillon. Les propriétés statistiques des fluctuations de l'intervalle universel sont établies. Ils peuvent être utilisés, par exemple, pour déterminer l'advection et le mélange des polluants dans l'écoulement turbulent.

En bref, la théorie aide à expliquer les résultats des expériences de laboratoire et de la modélisation numérique de la turbulence 2D où des tourbillons cohérents avaient été observés auparavant. Les scientifiques notent que cette recherche ne repose pas sur des formules semi-empiriques, où des conclusions générales sont tirées sur les expériences computationnelles et naturelles, mais plutôt les corrélations dérivées des premiers principes. Les résultats de l'analyse sont précieux en raison de leur pouvoir prédictif, ainsi qu'un aperçu de ces phénomènes.

Par ailleurs, l'article présente les derniers résultats des efforts des scientifiques pour analyser des tourbillons cohérents en turbulence 2D, que les auteurs étudient depuis plus d'une décennie.

Comme le notent à la fois Kolokolov et Lebedev, malgré le fait que la géophysique est beaucoup plus riche que l'hydrodynamique des films fluides, il y a lieu de considérer des phénomènes atmosphériques à grande échelle tels que les cyclones, les anticyclones et les ouragans en tant que structures cohérentes émergeant du « chaos ». Cette, à son tour, enrichit notre compréhension des lois contrôlant l'apparition de tels phénomènes atmosphériques. Par ailleurs, Ceci peut, à long terme, nous offrent même des possibilités de gérer les phénomènes.