För första gången har forskare vid University of Rochester kvantifierat energin i havsströmmar större än 1 000 kilometer. I processen har de och deras medarbetare upptäckt att den mest energiska är den antarktiska cirkumpolära strömmen, cirka 9 000 kilometer i diameter.

Teamet, ledd av Hussein Aluie, docent i maskinteknik, använde samma grovkorniga teknik som utvecklats av hans labb för att tidigare dokumentera energiöverföring i andra änden av skalan, under "eddy-killing" som inträffar när vinden interagerar med tillfälliga, cirkulära vattenströmmar som är mindre än 260 kilometer stora.

Dessa nya resultat, rapporterade i Nature Communications , visa hur grovkornig teknik kan ge ett nytt fönster för att förstå oceanisk cirkulation i all dess flerskaliga komplexitet, säger huvudförfattaren Benjamin Storer, en forskarassistent i Aluies Turbulence and Complex Flow Group. Detta ger forskare en möjlighet att bättre förstå hur havsströmmar fungerar som en nyckelmoderator för jordens klimatsystem.

I teamet ingår även forskare från University of Rome Tor Vergata, University of Liverpool och Princeton University.

Traditionellt har forskare som är intresserade av klimat och oceanografi plockat lådor i havet 500 till 1 000 kvadratkilometer stora. Dessa boxregioner, som antogs representera det globala havet, analyserades sedan med en teknik som kallas Fourieranalys, säger Aluie.

"Problemet är att när du väljer en låda begränsar du dig redan till att analysera vad som finns i lådan," säger Aluie. "Du missar allt i större skala."

"Vad vi säger är att vi inte behöver en box, vi kan tänka utanför boxen."

När forskarna använder grovkornig teknik för att "suddra" satellitbilder av globala cirkulationsmönster, till exempel, finner de att "vi vinner mer genom att nöja oss med mindre", säger Aluie. "Det tillåter oss att lösa strukturer av olika storlekar av havsströmmar på ett systematiskt sätt."

Han drar en analogi till att ta bort dina glasögon och sedan titta på en mycket skarp, detaljerad bild. Det kommer att se ut att vara suddigt. Men när du tittar igenom en rad av allt starkare glasögon, kommer du ofta att kunna upptäcka olika mönster vid varje steg som annars skulle vara dolda i detaljerna.

I grund och botten är det vad grov kornighet tillåter forskarna att göra:kvantifiera olika strukturer i havsströmmen och deras energi "från de minsta, finaste skalorna till de största", säger Aluie.

Aluie krediterar Storer för att ha vidareutvecklat och förfinat koden; den har publicerats så att andra forskare kan använda den. + Utforska vidare

Första direkta mätningen av den övergripande effekten av havsvirveldödning