Científico propone método para predecir el poder de las tormentas

Una investigación conducida por un científico chileno y publicada en la última edición de la revista Physical Review Fluids, propone una manera de analizar la intensidad de las tormentas mediante la observación del nivel del mar.

“Sin estar dentro, estudiamos cómo [una tormenta] hace variar el nivel mar”, señala Claudio Falcón, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

“En la película Twister murieron varios científicos porque querían estudiar los huracanes estando muy cerca; demasiado, incluso. Probablemente no habrían tenido que pasar por ello si hubieran ocupado algo como lo que proponemos en nuestro artículo”, explica el también investigador del Núcleo Milenio de Metamateriales Mecánicos Suaves e Inteligentes (M3S2).

Papel, café, lápiz y una cooperación internacional

Las cosas no siempre tienen un comienzo obvio. Este es el caso de esta investigación, cuyo origen se remonta a la cooperación académica internacional entre DFI-FCFM (de la U. de Chile) y el Departamento de Física de la Universidad de California Berkeley. Uno de los objetivos de este trabajo es estudiar la interacción de estructuras coherentes, forzadas fuera del equilibrio. Por ejemplo, la manera en que dos torbellinos se influyen mutuamente cuando se acercan.

“Yo fui a Berkeley a discutir los resultados de un experimento donde hacemos interactuar torbellinos (que llamamos vórtices) y ondas en la superficie del agua» dice el Doctor Falcón.

Se trataba de un proyecto experimental pero durante una discusión entre Falcón y su colega Edgar Knobloch, de la Universidad de de Berkeley, surgió la inquietud sobre si los resultados del experimento descrito por Falcón eran parecidos a la generación de sonido por el movimiento del aire cuando pasa por una abertura pequeña, como el silbido o sonido de una flauta. «Yo le dije que no… y entonces me demoré un año en demostrarlo», dice Falcón.

Para esta demostración, Falcón tuvo que estudiar cómo se describe teóricamente una tormenta dentro del agua:

«Para poder meterme el tema en la cabeza, pensé en tormentas que son muy amplias en el plano pero muy delgadas en su espesor. Cuando las velocidades de las mismas son muy altas, podemos describirlas usando dos parámetros fundamentales que nos dicen cómo cambia la velocidad y la rotación de sus remolinos. Así puedo describir las tormentas como si fueran un gran parlante generando ondas de sonido. Luego calculé cómo variaría la altura del mar (como si fueran ondas de sonido) lejos de la tormenta, y voilà… paper publicado tras un año de café y cientos de metros papel y tinta».

Dicha variación en las olas puede ser estudiada según su fuente, definiendo su intensidad, su tamaño y el tipo de turbulencia. Lo anterior puede tener implicancias para medir las marejadas que ocurren cerca de Chile.

Como se trata de un trabajo teórico, lo siguiente será realizar experimentos y simulaciones numéricas para validar las predicciones teóricas, señala Falcón. El trabajo en Physical Review Fluids se titula «Spectrum of shallow water gravity waves generated by confined two-dimensional turbulence» (Espectro de ondas de gravedad de aguas someras generadas por turbulencias confinadas bidimensionales).