La plupart d'entre nous ont une compréhension de ce qu'est la turbulence atmosphérique - les mouvements d'avion nauséabonds sont difficiles à oublier.

Mais la turbulence est partout autour de nous :pas seulement dans l'air, mais aussi dans l'eau, et même dans des foules de personnes en mouvement.

Peut-être étonnamment cependant, les détails autour de la science de la turbulence ne sont pas très bien compris. Les chercheurs qui étudient l'écoulement et la turbulence dans différentes disciplines doivent encore comprendre pleinement son fonctionnement complexe - et par conséquent, la résolution des problèmes liés à la turbulence est difficile.

Turbulence tout autour de nous

Dans un sens simple, la turbulence peut être décrite comme un état d'écoulement de fluide. Et même si cela rend certains vols d'avion inconfortables, la turbulence dans notre atmosphère est essentielle à l'existence de toute vie sur terre.

La turbulence mélange la chaleur, humidité, le dioxyde de carbone et les polluants vers et depuis la surface de la terre, maintenir notre biosphère dans un état habitable. Sans turbulences, l'air près du sol serait beaucoup plus chaud - quand le soleil est levé, vos pieds fondraient tandis que votre tête gèlerait !

Plus des deux tiers de la population australienne vivent dans les capitales, créant des formes problématiques de turbulence. Les régions très peuplées avec une couverture végétale réduite absorbent la chaleur du soleil et la libèrent à travers des panaches turbulents flottants. Ce processus peut créer des microclimats complexes avec des problèmes importants de qualité de l'air.

Le smog et les proliférations d'algues sont des circonstances extrêmes où des niveaux réduits de turbulence et d'écoulement nous affectent négativement.

La turbulence de l'eau la ralentit certainement - sans turbulence, dériver dans un canoë sur la rivière Yarra se produirait à un 2, 000 km/h, au lieu d'un paresseux un km par heure.

En termes d'ingénierie, notre incapacité à modéliser et contrôler avec précision les écoulements turbulents conduit à une surconception inefficace, et limite les technologies futures dans une vaste gamme d'applications. Environ 10 % de toute l'électricité produite chaque année est actuellement consommée pour surmonter les effets des turbulences.

La "turbolenza" de Léonard de Vinci

Dans les disciplines des sciences humaines, la notion de turbulence est largement employée dans les représentations artistiques et les expressions littéraires jusqu'aux théories philosophiques, modélisation économique et descriptions de la révolution politique.

Contrairement à leurs homologues scientifiques, les chercheurs en sciences humaines ont tendance à utiliser le concept de turbulence presque exclusivement dans un sens négatif en tant que désordre, perturbation, agitation et agitation.

Ce sens du mot peut être vu dans l'une des premières considérations documentées sur les modèles d'écoulement dans l'eau. Léonard de Vinci, considérant le mouvement tourbillonnant de l'eau autour d'un obstacle, l'a décrit comme agité et perturbé :comme "turbolenza".

L'art et la science de Da Vinci ne se sont pas produits dans le vide mais ont été profondément façonnés par le monde qui l'entoure. C'était un monde en guerre, qui l'a conduit à travers les États italiens et finalement en France. Certaines de ses études sur l'écoulement de l'air et de l'eau, et ses inventions adaptant le vol des oiseaux, étaient directement destinés à contribuer aux technologies militaires dans ces conflits.

Turbulence, donc, n'était pas seulement un sujet de recherche abstrait pour da Vinci mais aussi une expérience vécue, et ses applications de conception une source critique de revenus.

Regarder Leonardo nous rappelle le point crucial mais souvent ignoré que les études sur la turbulence ont une longue histoire. Comprendre cette histoire est fondamental pour comprendre comment la turbulence a été conceptualisée dans le passé, qui a informé comment nous le comprenons maintenant, et comment nous allons le concevoir à l'avenir.

Ces considérations sont déterminées par les problèmes actuels du moment - qu'ils soient technologiques, culturel, sociale et/ou politique. L'un des problèmes les plus urgents de notre époque – et qui résume les turbulences dans toutes ces facettes – est la crise des réfugiés. Cela a créé un flux d'humains à travers les terres dans des proportions historiquement sans précédent.

L'utilisation de la guerre chimique contre les civils en Syrie reflète également les intersections entre l'industrialisation, turbulences atmosphériques et flux humains.

Résoudre des problèmes avec une expertise diversifiée

Mieux comprendre la turbulence peut réduire la traînée, améliorer l'efficacité, réduire la consommation de carburant et créer de meilleurs résultats environnementaux lors du vol. Ceci est particulièrement important pour un pays comme l'Australie, qui dépend énormément des voyages aériens long-courriers.

Ou, en établissant des modèles fiables et validés des magnitudes et des échelles de turbulence sur les parcs éoliens et marémotrices, nous pourrions améliorer leur fiabilité, et réduire les risques associés à la défaillance de la turbine et à la perte d'alimentation électrique.

Comprendre la turbulence dans les eaux côtières et intérieures aidera à identifier les meilleures pratiques d'entretien des rivières, la santé des estuaires et des océans côtiers.

A plus long terme, la capacité d'ingénierie concernant la turbulence de peut nous aider à comprendre le flux turbulent de personnes, par exemple suite à l'utilisation d'armes chimiques dans les guerres et les crises de réfugiés.

Partenariats à travers la science, La technologie, ingénierie, les arts et les sciences humaines nous aident à examiner comment et pourquoi la turbulence est comprise dans différents systèmes de connaissances culturelles, et comprendre comment les écoulements turbulents dans des contextes quotidiens et extrêmes sont appréhendés, modélisé, et géré.

C'est ainsi que nous pouvons construire un avenir durable.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.