Thellë nën sipërfaqen e oqeanit, valët e padukshme përdridhen dhe trazojnë ujin. Këto valë të brendshme, duke udhëtuar midis shtresave të ujit me temperatura dhe dendësi të ndryshme, tërheqin ujë të ftohtë dhe të pasur me lëndë ushqyese nga thellësitë dhe luajnë një rol të madh në qarkullimin oqeanik. Të kuptuarit dhe modelimi i sjelljes së tyre është thelbësor për zhvillimin e simulimeve më të sakta të një klime gjithnjë e më të paparashikueshme.

Në një punim të publikuar në Nature Communications, profesori i Matematikës i Institutit Politeknik Rensselaer (RPI), Yuri V. Lvov, Ph.D., dhe një ekip oqeanografësh zhvillojnë një model të parë të këtij lloji të dinamikës së valëve të brendshme që hedh themelet për modele të reja dhe më të besueshme të qarkullimit të oqeanit.

"Përzierja vertikale e brendshme, e nxitur nga valët, besohet të jetë një nxitës kryesor i qarkullimit oqeanik", tha Lvov. "Ajo formëson klimën e Tokës duke ndikuar në rritjen e nivelit të detit, flukset e lëndëve ushqyese, ekosistemet detare dhe thithjen antropogjene të nxehtësisë dhe karbonit."

Lvov dhe ekipi ndërtuan modelin e tyre duke përdorur teorinë e bashkëveprimit valë-valë, e cila përshkruan se si valët e brendshme shkëmbejnë energji dhe e rishpërndajnë atë kur bashkëveprojnë.

"Sfida për shkencëtarët ka qenë të ndërtojnë një teori të saktë dhe të fuqishme që i përshkruan këto procese në mënyrë sasiore dhe të saktë", tha Lvov. "Oqeani është thjesht shumë i madh dhe valët e brendshme veprojnë në shkallë shumë të vogla që modelet globale të sotme t'i zgjidhin me saktësi."

Lvov dhe ekipi zbatuan një qasje të parimeve të para, duke parametrizuar fizikën e procesit pa pasur nevojë për modelim numerik me rezolucion të lartë. Ata e interpretuan përzierjen turbulente si rrëke energjie në fund të një kaskade energjie në shkallë të ulët përmes fushës së valëve të brendshme oqeanike, e nxitur nga forcimi në shkallë të gjerë dhe e mbështetur nga proceset e ndërveprimit valë-valë.

"Ne gjetëm një përputhje të fortë midis kuantifikimeve tona të parimit të parë dhe të dhënave vëzhguese, duke sugjeruar që kemi kapur dinamikën thelbësore të ndërveprimeve valë-valë dhe kontributin e tyre në përzierjen turbulente", tha Lvov. "Në përgjithësi, ne zbuluam se ndërveprimet lokale dominojnë transferimet e energjisë ndër-shkallë, në vend të atyre të ndara në shkallë."

"Teoria e re ofron një alternativë të bazuar fizikisht ndaj hamendësimeve ekzistuese empirike", shtoi Lvov.

"Ky botim nga Dr. Lvov dhe bashkëpunëtorët e tij është një arritje mbresëlënëse që hap shtigje të reja drejt përfaqësimit të përzierjes në modelet e qarkullimit të oqeanit, të cilat janë një komponent thelbësor i parashikimeve të klimës", tha Peter R. Kramer, Ph.D., Drejtor i Departamentit të Shkencave Matematikore në RPI.

"Përpjekja për të përdorur analizën matematikore në një model fizik të bazuar mirë për të shpjeguar dhe kuptuar të dhënat vëzhguese në oqeanin real ilustron natyrën ndërdisiplinore të kërkimit në departamentin tonë dhe në Shkollën e Shkencave."

Lvov ka studiuar teorinë e valëve të brendshme që kur iu bashkua RPI-së në vitin 1999, dhe ky punim përfaqëson kulmin e asaj pune.

"Jam veçanërisht mirënjohës për kontributet e autorit kryesor Giovanni Dematteis, i cili ishte postdoktoranti im gjatë hulumtimit dhe shkrimit të punimit, si dhe për kontributet e të gjithë këtij ekipi shkencëtarësh të talentuar dhe të përkushtuar", tha Lvov.

/Motilokal.com