Исследователи Техасского университета в Арлингтоне создали математический метод, позволяющий точнее находить и анализировать вихри внутри ураганов. Разработку Liutex уже используют специалисты Национального управления океанических и атмосферных исследований США для наблюдения за развитием тропических циклонов.
Традиционные методы часто определяют вихри по завихренности потока. Проблема заключается в том, что этот показатель объединяет настоящее вращение жидкости или газа с деформацией потока без вращения. В результате исследователи могут принять за вихрь структуру, которая фактически им не является.
Liutex математически разделяет чистое вращение и невращательный сдвиг. Это позволяет точнее определить положение вихря, направление его оси и интенсивность. Разработчик метода, профессор математики Чаоцюнь Лю, работал над ним более 36 лет.
Моделирование показало, что ураган состоит не из единственного крупного вихря. Внутри него одновременно существуют сотни, тысячи и даже миллионы небольших вращающихся структур. Они объединяются, распадаются и взаимодействуют, влияя на формирование и усиление циклона.
Ученые рассчитывают, что детальное изучение этих процессов поможет объяснить, откуда ураган получает энергию и почему отдельные штормы быстро набирают силу. В перспективе модель может повысить точность прогнозирования, однако самостоятельной системой предсказания траектории или мощности циклонов Liutex пока не является.
Метод применим не только в метеорологии. Поскольку движение крови также подчиняется законам механики жидкости, Liutex начали использовать при изучении сердечно-сосудистой системы. Разработчики допускают, что анализ вихревых потоков крови может помочь исследовать нарушения кровообращения и искать признаки заболеваний сердца.
Комментарии 0