#вихри

На поверхности нашей звезды впервые наблюдали крошечные плазменные вихри, существование которых десятилетиями считалось лишь теоретическим предсказанием. Именно они могут переносить энергию и перемешивать магнитные поля, влияя на активность звезды.

Исследователи из МФТИ с коллегами изучили, как океанические циклоны и антициклоны повышают концентрацию хлорофилла в отдельных районах Норвежского моря. Результаты научной работы помогут лучше понимать влияние вихрей на продуктивность мирового океана и в перспективе — прогнозировать места скопления промысловых рыб, что будет способствовать снижению затрат на добычу биоресурсов.

В атмосфере и в океане часто наблюдаются крупные вихри с характерными спиральными рукавами. Физики из НИУ ВШЭ объяснили, как они формируются и почему сохраняют свою структуру. Оказалось, что скорости в точках, расположенных вдоль одной дуги вихря, остаются связанными даже на больших расстояниях. При этом в направлении от центра вихря эта связь быстро ослабевает. Такие различия помогают объяснить образование рукавов и могут улучшить модели атмосферных и океанических течений.

Международная группа ученых из Городского университета Нью-Йорка (CUNY), МФТИ, Национального центра научных исследований Франции (CNRS) и других ведущих институтов провела уникальное численное исследование, которое проливает свет на одну из самых сложных проблем современной климатологии: как отделить предсказуемый отклик океана на внешние воздействия от его собственного внутреннего хаоса. Ученые показали, что способность прогнозировать поведение океанических течений кардинально зависит от пространственного и временного масштаба климатических изменений, например, ветров.

Международная команда ученых из МФТИ, Арктического университета Норвегии и Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН разработала и успешно применила нейросетевой метод для автоматического обнаружения и классификации океанических вихрей в одной из самых труднодоступных и динамичных зон Мирового океана — прикромочной ледовой зоне Антарктики.

Как поведение турбулентных потоков меняется под действием внешнего воздействия, выяснили исследователи Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН и факультета физики НИУ ВШЭ. Они показали, что даже небольшое подкручивание извне может стабилизировать систему, продлевая жизнь крупных вихрей. Такие результаты помогут точнее моделировать атмосферные и океанические потоки.

Атмосферный вихрь на крупнейшей планете Солнечной системы бушует уже 150 лет и привлекает внимание астрономов своими размерами. Данные наблюдений, полученных с помощью космического телескопа «Хаббл» в период с декабря 2023 года по март 2024 года, показали, что Большое красное пятно Юпитера становится шире и меняется в рамках 90-дневного цикла.

Китайские физики проанализировали небо на картине Винсента Ван Гога «Звездная ночь», чтобы разобраться, можно ли считать знаменитые вихри на полотне турбулентностью. Результат удивил исследователей: художнику удалось изобразить вихревые потоки, которые согласуются с двумя математическими моделями.

Российские ученые подобрали надежный метод для отслеживания маленьких интенсивных погодных явлений (вихрей с точки зрения физики), таких как грозовые образования, приводящие к аномально сильным ливням, тропические циклоны, полярные мезоциклоны на примере атмосферы над Северной Атлантикой. Для этого ученые обработали большой массив климатических данных почти за 40 лет. В ходе исследований специалисты собрали информацию о вихрях размерами от 50 километров и нашли с помощью компьютерного моделирования наиболее подходящий метод для их поиска и изучения. В будущем ученые смогут отслеживать и в других районах мира вихри, о которых сейчас нет информации. Работа специалистов поможет прогнозировать возникновение разрушительных погодных явлений, что важно с точки зрения применения их результатов на практике.

Российские исследователи определили, что скорость течений на границе океанических вихрей юго-западной Атлантики превышает семь километров в час на поверхности океана и 3,5 километра в час на глубине 600 метров. Такие вихри — одни из самых мощных в Мировом океане, и образуются они при столкновении двух основных течений этого района: холодного Мальвинского и теплого Бразильского. Полученные данные могут быть полезны при настройке компьютерных моделей, которые прогнозируют состояние океана и используются в судоходстве и других направлениях хозяйственной деятельности человека в море.

Ученые СПбГУ выяснили, что мезомасштабные океанические вихри могут передавать свою потенциальную и кинетическую энергию тонким вихревым нитям – филаментам. В качестве объекта исследования было выбрано Норвежское море.

Шельфовые вихри — основной механизм самоочищения прибрежных зон моря. Условия образования вихрей в северо-восточной части Черного моря, а также их физические и динамические характеристики изучил научный коллектив Института океанологии РАН и МФТИ.

Исследователи из Сколтеха, Исландского и Саутгемптонского университетов показали, как формируется ранее не наблюдавшийся объект из области квантовой физики, представляющий собой кластер оптических вихрей с периодически меняющимися зарядами. Результаты фундаментальных исследований оптических вихрей имеют перспективы практического применения в оптической микроскопии, квантовой криптографии, оптической связи с расширенной полосой пропускания, аналоговых вычислениях.

Ученые, анализирующие регулярные отчеты о штормах на Юпитере, передающиеся телескопом «Хаббл», обнаружили, что с 2009 по 2020 год скорость ветра в Большом красном пятне увеличилась до восьми процентов.

Исследователи Сколтеха и их коллеги из Великобритании успешно решили известную проблему квантовой гидродинамики, создав устойчивый гигантский вихрь во взаимодействующих поляритонных конденсатах. Полученные данные открывают новые возможности для создания когерентных источников света с уникальной структурой и исследований в области теории многих тел при экстремальных условиях.

Американские и канадские ученые пришли к выводу, что погода на газовых гигантах — Сатурне и Юпитере — может вызываться совсем иными силами, нежели на Земле.