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

• Processo: 24/20546-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
• 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
• Vinculado ao auxílio: 23/16513-9 - Dinâmica não linear, interações de ondas e estruturas coerentes em oscilações atmosféricas e solares, AP.JP
• Assunto(s): Dinâmica não linear Astrofísica solar Matemática aplicada Meteorologia dinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica de Fluidos Geofísicos | Dinâmica Não Linear | Física Solar | matemática aplicada | Meteorologia Dinamica | Meteorologia Dinâmica, Física de Plasmas, Matemática Aplicada

Resumo

Fenômenos atmosféricos e solares como a Oscilação Madden Julian, oscilação quase bienal e ciclos magnéticos solares tem impactos socioeconômicos e ambientais dramáticos. Os mecanismos por trás de tais fenômenos envolvem processos turbulentos com múltiplas escalas espaciais e temporais, 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 dados observacionais, modelagem física, análise rigorosa de modelos idealizados e soluções numéricas das 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 abordagem unificadora, 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 internacionais especialistas 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.