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Modelo 3D Mostra Como as Ondas Afetam a Atmosfera

Jeff Smith - UCAR

Os cientistas há muito se interessam em estudar como os ventos influenciam as ondas do oceano. O cientista sênior Peter Sullivan queria examinar a relação no sentido inverso: Como ondas afetam a atmosfera?

"A maioria das pessoas se concentram em pesquisar como os ventos influenciam as ondas porque é o mais fácil para se estudar em um laboratório", disse Sullivan. "Mas a natureza funciona de outra maneira também." O resultado foi esta animação em 3D impressionante que mostra a influência das ondas do oceano no ar acima delas:

Quando os fortes ventos de tempestades criam ondas na superfície do oceano, essas ondas não param. Elas viajam para longe da tempestade, às vezes por milhares de quilômetros, para áreas aonde os ventos são mais fracos. Nessas novas áreas as ondas se tornam "swell", e influenciam a atmosfera acima delas.

Entender como isso acontece fornece conehcimento sobre os padrões globais de tempo e clima, bem como sobre as grandes tempestades, como furacões, que absorvem sua energia do mar. "Em um furacão, a primeira coisa que você nota é o swell criado por ele que se movimenta rápido", disse Sullivan.

SIMULAÇÃO DE TURBULÊNCIA

Sullivan simulou o que aconteceria se um espectro de pequenas e grandes ondas se deslocam para uma área com ventos fracos. Ele usou uma técnica chamada de simulação de grandes turbulências, desenvolvida pela primeira vez por cientistas do NCAR na década de 1960 para simular turbulência em modelos de computador.

Um bilhão de pontos de dados foram processados pelo sistema do Centro de Supercomputação Yellowstone do NCAR, em Wyoming. O engenheiro de software do NCAR, Scott Pearse, depois renderizou esta visualização de dois minutos com alguns trechos da simulação. "Os dados é que são realmente bonitos", disse Pearse. "O acoplamento entre as ondas do oceano e a atmosfera deixando uma marca em cada um, e a visualização ilustra um pouco da complexidade do que se passa em terceira dimensão", disse Sullivan.

Pequenas ondas impõem um arrasto no ar, enquanto que ondas grandes e rápidas fornecem empuxo, empurrando o ar para a frente. "Você pode ver as assinaturas das ondas na atmosfera sobre uma grande extensão vertical", disse Sullivan. (Preste atenção para algumas dessas interações geradas pelas ondas entre a marca de 1:30 e 2:00 no vídeo).

Sullivan disponibilizou uma versão simplificada do novo código de software, e alguns estudantes estão usando o código para o seu trabalho de pós-graduação. Pearse criou a visualização usando uma ferramenta de software do NCAR chamada de VAPOR, uma plataforma de visualização e análise de oceano, atmosfera, e pesquisas solares.

Quando ele passava férias na Flórida depois de fazer o trabalho inicial sobre o projeto, Pearse descobriu que ele tinha uma nova perspectiva sobre a relação entre o ar e o mar. "Eu vi as ondas de forma diferente", disse ele. "Agora que eu sei que a interação oceano-atmosfera é uma via de duas mãos, eu me pergunto o que está acontecendo no ar sempre que vejo a água em movimento."

Fonte: UCAR