The New York Times
Por: Alexander Nazaryan/The New York Times
Bjorn Birnir teme que, en un vuelo, el pasajero de al lado le pregunte a qué se dedica. Birnir es uno de los principales estudiosos mundiales de la turbulencia, el movimiento caótico de fluidos, como el agua o el aire, en medio de una perturbación. Inevitablemente, su compañero de asiento le hará una pregunta que él se resiste a contestar: ¿Qué tan peligrosa es la turbulencia?
Hoy en día, los pasajeros se preguntan esto con cada vez mayor frecuencia, al tiempo que han ido empeorando las turbulencias severas.
En el 2023, investigadores británicos que revisaban varias décadas de datos meteorológicos hallaron que la turbulencia severa en el Atlántico Norte había aumentado un 55 por ciento entre 1979 y el 2020. (El estudio sólo analizó la turbulencia en cielo despejado, que ocurre cuando un avión no vuela a través de una tormenta o sobre una cordillera; ese tipo de turbulencia es especialmente difícil de predecir).
“He pensado muchas veces que sería maravilloso si pudiéramos hacer que los vuelos fueran un poco más placenteros”, dijo Birnir, director del Centro de Ciencias Complejas y No Lineales de la Universidad de California, en Santa Bárbara.
Su reciente artículo en la revista Physical Review Research presenta lo que posiblemente sea el modelo más avanzado de movimiento turbulento, añadió. A su vez, este modelo podría ayudar a ingenieros que se esfuerzan por lograr vuelos más seguros y menos estresantes.
“Se beneficiará el diseño de aviones”, dijo Birnir. “Definitivamente, deberíamos ver mejores modelos meteorológicos”.
Calentamiento
Volar en aerolíneas estadounidenses sigue siendo excepcionalmente seguro, pero accidentes recientes han comenzado a erosionar la confianza en la aviación comercial. En julio, varias personas resultaron lesionadas en un vuelo de Delta Air Lines que se topó con viento inesperadamente agitado sobre Wyoming.
Desde hace mucho tiempo, la turbulencia ha planteado un desafío para científicos. Una razón es que la turbulencia “está basada en muchas piezas móviles, por así decirlo —temperatura, presión, viento, etc.”, dijo Patrick Smith, quien escribe sobre aviación en su sitio de internet Ask the Pilot. “Los factores y condiciones que causan viento agitado pueden cambiar rápidamente”.
El sistema es inherentemente caótico, al negarse a evolucionar siguiendo una trayectoria predecible. El cambio climático también podría estar influyendo, ya que el calentamiento de la atmósfera afecta la presión atmosférica y la velocidad del viento.
Para tratar de hallarle sentido al caos, Birnir colaboró con Luiza Angheluta-Bauer, una física teórica en la Universidad de Oslo, para diseñar un modelo que combina dos métodos diferentes para observar la turbulencia: la mecánica lagrangiana y la euleriana.
En la mecánica lagrangiana, investigadores observan una partícula simple, mientras que en el marco euleriano se enfocan en un punto único en el espacio.
La mecánica lagrangiana es como observar una hoja de árbol siendo arrastrada río abajo, sujeta a los caprichos de remolinos en el agua. La mecánica euleriana es como observar una roca que sobresale de la superficie del río y estudiar cómo se mueve la turbulencia del agua alrededor de ese punto fijo.
La turbulencia lagrangiana es más compleja de modelar porque requiere comprender cómo se comporta una partícula aislada. Esa partícula “ejecutará el movimiento más complejo que se pueda imaginar”, apuntó Birnir.
Anteriormente, los físicos no habían logrado elaborar un modelo de turbulencia tan completo.
Birnir dijo creer que el vuelo de Delta sobre Wyoming “parece ser un ejemplo típico de intermitencia severa en la turbulencia euleriana”, aunque no pudo hacer un análisis definitivo sin acceso a los datos brutos.
Añadió que un modelo de turbulencia más matizado podría haber permitido a los pilotos tomar medidas preventivas, como reducir la potencia del motor, para contrarrestar la irregularidad euleriana por la que atravesaba el avión.
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