Un estudio desvela nuevos detalles sobre las turbulencias que podrían ayudar a predecir tornados

Las turbulencias juegan un papel bastante frecuente en la rutina diaria, provocando viajes en avión llenos de vaivenes, afectando al clima, limitando la eficiencia de los combustibles e incluso impactando en las tecnologías de energía limpia.

Es por ello que los científicos se han preguntado en más de una ocasión cómo predecir estos flujos turbulentos. Desde hace mucho tiempo ha sido uno de los problemas que la ciencia no ha sabido resolver pese a sus esfuerzos.

"Durante casi un siglo las turbulencias se han descrito como un proceso aleatorio", ha dicho Roman Grigoriev, profesor del Georgia Institute of Technology. "Nuestros resultados proporcionan la primera ilustración experimental de que, escalas de tiempo adecuadamente cortas, la dinámica de la turbulencia es determinista, y la conecta con las ecuaciones gobernantes deterministas subyacentes".

Predecir cuantitativamente la evolución de los flujos turbulentos es bastante difícil. La simulación numérica es la única forma de predicción confiable pero puede llegar a ser un método muy caro. Es por eso que esta investigación, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences, ha tenido como objetivo hacer que la predicción sea menos costosa.

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"La turbulencia se puede considerar como un automóvil que sigue una secuencia de caminos", ha explicado Grigoriev. "Quizás una analogía aún mejor es un tren, que no solo sigue una vía en un horario prescrito, sino que también tiene la misma forma que la vía que sigue".

Al igual que pasa con este supuesto tren, es posible describir la turbulencia como una simulación numérica, pero los números terminan acumulándose hasta hacer muy costosos los cálculos. Para ver si había una forma de simplificar las predicciones, el equipo ha instalado un tanque con paredes transparentes y un líquido que contenía pequeñas partículas fluorescentes.

Canalizar el fluido entre un par de cilindros para hacer un seguimiento de esos diminutos trozos ha sido como ver los trenes pasar por la estación a tiempo real. Sin embargo, los investigadores han tenido que establecer unos horarios y ver cuáles coincidían con lo que estaban observando.

Los resultados, conseguidos mediante soluciones informáticas, han señalado que el movimiento de las estructuras coherentes es impredecible. Seguir investigando las turbulencias podría hacer que los "horarios" de turbulencia sean más dinámicos. Esto podría mejorar la precisión de los pronósticos meteorológicos, es decir, predecir eventos extremos tales como huracanes o tornados.