Dinâmica não linear, interações de ondas e estruturas coerentes em oscilações atmosféricas e solares

• Processo: 23/16513-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2029
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Pesquisador responsável: Breno Raphaldini Ferreira da Silva
• Beneficiário: Breno Raphaldini Ferreira da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Abraham Chian-Long Chian ; Daniel Yasumasa Takahashi ; Miguel Bustamante ; Victor Raul Chavez Mayta
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/20960-3 - Problemas de escape estocástico com aplicações a problemas geofísicos e atmosféricos, BP.IC; 25/03868-9 - Métodos Hamiltonianos em Fluidos e Plasmas, BP.IC; 24/20546-2 - Dinâmica não linear, interações de ondas e estruturas coerentes em oscilações atmosféricas e solares., BP.JP
• Assunto(s): Dinâmica da atmosfera Astrofísica solar Relação Sol-Terra Dinâmica não linear Física atmosférica Turbulência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica de Fluidos Geofísicos | Dinâmica Não Linear | Física Atmosférica | Física Solar | Relações Sol-Terra | turbulência | Dinâmica Atmosférica, Física Solar, Relações Sol-Terra, Dinâmica Não-Linear.

Resumo

Fenômenos atmosféricos e solares como a Oscilação Madden Julian, oscilação quase bienal e ciclos magnéticos solares tem impactos socioeconômicos e ambientais dramáticos. Os mecanismospor trás de tais fenômenos envolvem processos turbulentos com múltiplas escalas espaciais etemporais, tornando-os difíceis de compreender e prever. Os avanços na compreensão dos mecanismos que regem estes fenômenos dependem da simbiose entre a análise estatística dos dadosobservacionais, modelagem física, análise rigorosa de modelos idealizados e soluções numéricasdas equações que os regem.Este é um projeto multidisciplinar na interface entre a matemática aplicada, as ciências atmosféricas e a física solar que visa explorar os fenômenos acima mencionados com uma abordagemunificadora, com particular enfoque no papel da não linearidade, no surgimento de estruturas coerentes e na excitação de oscilações de baixa frequência. Para atingir este objetivo, empregaremos técnicas de sistemas dinâmicos, equações diferenciais parciais, mecânica hamiltoniana, processos estocásticos e análise numérica e métodos estatísticos para análise de dados.Em particular abordaremos os seguintes problemas neste projeto:(i) o papel de interações de ondas atmosféricas equatoriais na iniciação e propagação da oscilação Madden-Julian, (ii) o papel das ondas de Rossby solares no clima espacial, suas instabilidades, interações não lineares, (iii) O papel da forçante solar na excitação de ondas na estratosfera.O projeto será desenvolvido em colaboração com pesquisadores nacionais e internacionaisespecialistas nas áreas de ondas não lineares, análise numérica, dinâmica atmosférica, física solar e dinâmica não linear. Dada a natureza multidisciplinar do projeto, esperamos também contribuir para a formação de alunos com forte base matemática aplicada às ciências atmosféricas/solares através do oferecimento de cursos e orientação. (AU)