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“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”, bromea el doctor Claudio Falcón, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, al presentar su más reciente investigación, que podría cambiar la forma en que se conoce el poder de las tormentas.
El académico, quien también es investigador del Núcleo Milenio de Metamateriales Mecánicos Suaves e Inteligentes (M3S2), explicó que “lo que encontramos fue una manera de analizar la intensidad de una tormenta sin estar dentro, estudiando cómo ella hace variar el nivel mar”.
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Cooperación internacional
la investigación de Falcón se remonta a la cooperación académica internacional entre DFI-FCFM y Departamento de Física de la Universidad de California Berkeley, en la que uno de los objetivos es estudiar la interacción de estructuras coherentes forzadas fuera del equilibrio, por ejemplo, como 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, esto algo algo completamente experimental pero durante una discusión con mi colega -Edgar Knobloch, de la Universidad de de Berkeley, quien es ahora el segundo autor del paper- me preguntó si los resultados del experimento que yo le describía eran parecidos a cuando se genera sonido por el movimiento del aire (como cuando suena una flauta). Yo le dije que no, y entonces…. me demoré un año en demostrarlo”, explica el chileno.
Para probarlo, 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».
Explicación
«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 voila… paper publicado tras un año de café y cientos de metros papel y tinta”, detalla.
Dicha variación en la olas pueden ser estudiadas 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 este trabajo se encuentra a nivel teórico, lo siguiente será realizar experimentos y simulaciones numéricas para validar las predicciones teóricas, señala Falcón. La investigación apareció en la revista Physical Review Fluids bajo el título “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).