Voor het eerst hebben onderzoekers van de Universiteit van Rochester de energie van oceaanstromingen van meer dan 1.000 kilometer gekwantificeerd. Daarbij hebben zij en hun medewerkers ontdekt dat de meest energieke de Antarctische Circumpolaire Stroom is, met een diameter van zo'n 9.000 kilometer.

Het team, geleid door Hussein Aluie, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde, gebruikte dezelfde grofkorrelige techniek die door zijn laboratorium was ontwikkeld om eerder energieoverdracht aan de andere kant van de schaal te documenteren, tijdens de "eddy-killing" die optreedt wanneer wind op elkaar inwerkt met tijdelijke, cirkelvormige stromingen van water van minder dan 260 kilometer groot.

Deze nieuwe resultaten, gerapporteerd in Nature Communications , laten zien hoe de grofkorrelige techniek een nieuw venster kan bieden voor het begrijpen van de oceanische circulatie in al zijn multischaal-complexiteit, zegt hoofdauteur Benjamin Storer, een onderzoeksmedewerker bij Aluie's Turbulence and Complex Flow Group. Dit geeft onderzoekers de kans om beter te begrijpen hoe oceaanstromingen functioneren als een belangrijke moderator van het klimaatsysteem van de aarde.

Het team omvat ook onderzoekers van de Universiteit van Rome Tor Vergata, de Universiteit van Liverpool en de Universiteit van Princeton.

Traditioneel hebben onderzoekers die geïnteresseerd zijn in klimaat en oceanografie dozen uitgekozen in de oceaan van 500 tot 1000 vierkante kilometer groot. Deze box-regio's, waarvan werd aangenomen dat ze de wereldwijde oceaan vertegenwoordigen, werden vervolgens geanalyseerd met behulp van een techniek die Fourier-analyse wordt genoemd, zegt Aluie.

"Het probleem is dat wanneer je een doos kiest, je jezelf al beperkt tot het analyseren van wat er in die doos zit", zegt Aluie. "Je mist alles op grotere schaal."

"Wat we zeggen is dat we geen box nodig hebben; we kunnen out of the box denken."

Wanneer de onderzoekers de grofkorrelige techniek gebruiken om bijvoorbeeld satellietbeelden van wereldwijde circulatiepatronen te 'vervagen', ontdekken ze dat 'we meer winnen door genoegen te nemen met minder', zegt Aluie. "Het stelt ons in staat om structuren van oceaanstromingen van verschillende grootte op een systematische manier te ontwarren."

Hij trekt een analogie met het afzetten van je bril en dan naar een zeer scherp, gedetailleerd beeld te kijken. Het zal vaag lijken. Maar als u door een opeenvolging van steeds sterkere brillen kijkt, kunt u bij elke stap vaak verschillende patronen ontdekken die anders in de details verborgen zouden blijven.

In wezen is dat wat de onderzoekers met grove korreling kunnen doen:verschillende structuren in oceaanstroming en hun energie kwantificeren "van de kleinste, fijnste schalen tot de grootste", zegt Aluie.

Aluie dankt Storer voor het verder ontwikkelen en verfijnen van de code; het is gepubliceerd zodat andere onderzoekers het kunnen gebruiken. + Verder verkennen

Eerste directe meting van de algehele impact van het doden van wervels in de oceaan