Meio ambiente
Redação do Site Inovação Tecnológica – 21/07/2025
As medies inditas usando um laser foram feitas a partir da plataforma FLIP, no Oceano Pacfico.
[Imagem: Hereon/Marc Buckley]
Interao vento-oceano
Utilizando um indito sistema de medio a laser, instalado a bordo da plataforma de pesquisa FLIP (Floating Instrument Platform) no Oceano Pacfico, cientistas conseguiram pela primeira vez capturar imagens de alta resoluo do fluxo de ar acima da superfcie do oceano, de apenas alguns milmetros at um metro acima da linha d’gua.
As interaes entre o vento e as ondas so um componente central dos sistemas climticos e meteorolgicos da Terra. Embora seja amplamente aceito entre os cientistas que essas interaes complexas controlam a troca de energia, calor e gases de efeito estufa entre a atmosfera e o oceano – afetando o estado do mar, o clima e as correntes -, os mecanismos dessas trocas permaneciam largamente desconhecidos.
“At agora, ningum havia medido o fluxo de ar to perto da superfcie do oceano, muito menos mapeado os mecanismos de troca de energia em uma escala to precisa,” disse Marc Buckley, do Instituto Hereon de Dinmica Ocenica Costeira, na Alemanha. “Nossas observaes lanam luz sobre uma fronteira fsica. Isso nos permitir avanar o arcabouo terico e desenvolver descries mais precisas dos processos de troca ar-mar, que at agora foram apenas parcialmente compreendidos.”
Detalhes da tcnica de medio.
[Imagem: Marc P. Buckley et al. – 10.1038/s41467-025-61133-1]
Velocimetria por imagem de partculas
As imagens so feitas com um laser que atravessa o ar e a gua. O feixe verde atinge gotculas de gua lanadas pelo ar – semelhante nvoa iluminada pela luz solar. Essas gotculas acompanham o movimento do fluxo de ar, espalham a luz do laser e tornam visveis at os menores movimentos no ar.
Ao mesmo tempo, o laser penetra na superfcie da gua. Na superfcie empurrada pelo vento a luz refratada, revelando a estrutura da superfcie da gua.
Essa combinao permite a visualizao tanto do ar quanto da gua. O mtodo baseado na velocimetria por imagem de partculas, uma tcnica consagrada em dinmica de fluidos porque fornece informaes precisas sobre a estrutura do fluxo e a velocidade do vento. Contudo, esta a primeira vez que essa tcnica utilizada em mar aberto.
Campo de velocidade do fluxo de ar instantneo medido sobre uma onda rpida na superfcie do oceano. Embaixo, eventos de separao do fluxo de ar sobre ondas lentas.
[Imagem: Marc P. Buckley et al. – 10.1038/s41467-025-61133-1]
Mecanismos de interao vento-ondas
A observao indita revelou dois mecanismos em ao acoplando o vento e as ondas. Ambos ocorrem simultaneamente, mas agem de forma diferente.
Ondas curtas, com cerca de um metro de comprimento, movem-se mais lentamente do que o vento. Isso causa uma separao do fluxo de ar porque a crista da onda bloqueia o vento, criando uma diferena de presso que transfere energia para a onda.
Ondas longas, por outro lado – com at 100 metros de comprimento – movem-se mais rpido do que o vento e geram diferentes padres de fluxo de ar ao longo do seu deslocamento.
Esses mecanismos operam simultaneamente em diferentes partes do campo de ondas – uma percepo crucial para melhorar os modelos atmosfricos e ocenicos.
A equipe agora planeja melhorar ainda mais o sistema de imageamento a laser, para que ele consiga capturar tambm movimentos abaixo da superfcie da gua com maior preciso.
Bibliografia:
Artigo: Direct observations of airflow separation over ocean surface waves
Autores: Marc P. Buckley, Jochen Horstmann, Ivan Savelyev, Jeff R. Carpenter
Revista: Nature Communications
Vol.: 16, Article number: 5526
DOI: 10.1038/s41467-025-61133-1
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