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Num avanço notável no campo das Ciências Matemáticas, o Professor Kyudong Choi, do Departamento de Ciências Matemáticas da UNIST, forneceu uma prova irrefutável de que certos vórtices esféricos existem num estado estável. Esta descoberta inovadora tem implicações significativas para a previsão de anomalias meteorológicas e para o avanço das tecnologias de previsão do tempo.
Um vórtice é uma região rotativa de fluido, como ar ou água, caracterizada por rotação intensa. Exemplos comuns incluem tufões e tornados frequentemente observados em reportagens. A prova matemática do professor Choi estabelece a estabilidade de tipos específicos de estruturas de vórtices que podem ser encontradas em fluxos de fluidos do mundo real.
O estudo baseia-se na equação fundamental de Euler formulada por Leonhard Euler em 1757 para descrever o fluxo de correntes parasitas. Em 1894, o matemático britânico M. Hill demonstrou matematicamente que um vórtice em forma de bola poderia manter sua forma indefinidamente enquanto se movia ao longo de seu eixo.
A pesquisa do professor Choi confirma que o vórtice esférico de Hill maximiza a energia cinética sob certas condições através da aplicação de métodos variacionais. Ao incorporar a análise funcional e a teoria das equações diferenciais parciais da análise matemática, este estudo estende investigações anteriores sobre fluxos de fluidos bidimensionais para abranger a dinâmica de fluidos tridimensionais com condições de simetria axial.
Uma característica notável identificada por Hill é a presença de um forte fluxo de ar ascendente na frente do vórtice esférico – um atributo frequentemente observado em fenómenos como tufões e tornados. As descobertas do professor Choi servem como ponto de partida para novos estudos envolvendo medições relacionadas ao tempo residual associado a essas correntes ascendentes de ar.
“A pesquisa sobre a estabilidade dos vórtices ganhou atenção internacional”, afirmou o professor Choi. “[A]e possui potencial de longo prazo para avanços na tecnologia atual de previsão do tempo.”
Apoiado por financiamento da Fundação de Pesquisa da Coreia do Ministério da Ciência e TIC, bem como da UNIST, este estudo foi publicado antes do lançamento oficial em 24 de julho através da edição online do Comunicações sobre Matemática Pura e Aplicada.
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