Jule Charney - Parte VI: Espectro de Energia

Em 1971, Charney mostrou que o movimento
quase-geostrófico tridimensional deveria ter um
espectro de energia similar ao do escoamento
bidimensional. Este conceito um tanto abstrato
está relacionado a um dos mais importantes fatos
sobre a nossa atmosfera e, assim, sobre a meteorologia
como ciência. O espectro de energia neste tipo
de escoamento tende a ser muito agudo, com a
densidade de energia sendo representada pelo
número de onda elevado à -3.

As conseqüências desta pesquisa
foram claramente descritas por Tennekes em 1978.
Este tipo de formato de espectro leva a campos
muito mais estáveis do que os encontrados em
outros tipos de turbulência. Sem esta relativa estabilidade
(suavidade), as redes de observação não seriam suficientes
para permitir previsões simples por extrapolação.





Em 1975, Charney apresentou para a Real Sociedade
de Meteorologia a palestra “Dynamics of deserts and
drough in the Sahel”, cuja pesquisa demandou uma
comparação com o mundo real e contou com a
colaboração de cientistas do Instituto Goddard
para Estudos Espaciais de Nova York. O seu
modelo de circulação geral foi usado para este
propósito.

Fonte: The National Academies Press

Jule Charney - Parte III: Movimento Quasi-Geostrófico

O passo seguinte de Charney foi a formulação da
equação do movimento quase-geostrófico. Isto foi feito
durante o seu período no National Research Fellowship
em Oslo, em 1947-1948. A técnica usada foi análise de
escala. Neste procedimento, determinam-se ordens de
magnitude às variáveis (e às escalas de comprimento
e de tempo) para simplificação. Suspeita-se que
Charney usou este método depois de ler a análise de
Prandtl da camada limite turbulenta (pouco antes,
Rossby havia comentado com Charney a respeito do
livro de Prandtl).

O sistema quase-geostrófico formulado por Charney
permitiu aos movimentos fortemente advectivos de
grande escala serem analisados e previstos sem as
complicações das ondas de gravidade. Estas complicações
foram a fonte da dificuldade de Richardson 30 anos
antes.

Deve-se assumir que o sistema geostrófico estava
na moda naquele tempo. Em 1947, Sutcliff derivou
a parte da equação da vorticidade do sistema
geostrófico. Em 1949, Obukhov publicou sua
derivação para o caso barotrópico. E em Oslo,
Eliassen propôs, independentemente, uma
variante agora conhecida como sistema
“semi-geostrófico”. O trabalho de Charney foi
completamente independente destes: foi único,
conclusivo, completo e universal.

Fonte: The National Academies Press