Misterny taniec między falami, wiatrem i ślizgającymi się łabędziami został wykonany po raz pierwszy

To znajomy widok: pelikany szybują po falach, tuż nad brzegiem. Te ptaki sprawiają, że ten rodzaj surfowania wydaje się bez wysiłku, ale w rzeczywistości fizyka, która daje mu duży impuls, nie jest prosta.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali niedawno model teoretyczny opisujący, jaki jest ocean Wiatr I ptaki Podczas lotu korzystasz z niedawnego wyszukiwania w Ruch środowiska.

Doktorat z inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Student Ian Stokes i konsultant profesor Drew Lucas z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Kosmicznej oraz Scripps Institute of Oceanography na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego odkryli, że pelikany mogą w pełni zrekompensować energię zużywaną podczas lotu, wykorzystując generowane wiatry falami na tak zwanej fali. – Wzniesienie zbocza. Krótko mówiąc, ćwicząc to zachowanie, ptaki morskie wykorzystują wiatry zrywające fale, aby utrzymać się wysoko.

Naukowcy stwierdzili, że model można wykorzystać do opracowania lepszych algorytmów do sterowania dronami, które muszą latać nad wodą przez długi czas. Potencjalne zastosowania nie kończą się na tym.

„Istnieje społeczność biologów i ornitologów badających metaboliczny koszt lotu ptaków i mogą oni to wykorzystać i zobaczyć, jak ich badania odnoszą się do naszych szacunków w teorii. Podobnie nasz model generuje fundamentalne prognozy wiatrów z przejściowej inflacji, która jest ważne dla fizyków badających interakcje oceanu i atmosfery w celu ulepszenia prognozowania pogody ”.

„Jest to interesujący projekt, ponieważ pokazuje, jak fale poruszają powietrze wokół, powodując wiatr. Jeśli jesteś inteligentnym ptakiem, możesz poprawić sposób poruszania się, aby śledzić fale i wykorzystać te ruchy w górę. Ponieważ ptaki morskie podróżują długo odległości w poszukiwaniu pożywienia, korzyści mogą być znaczące. ”- powiedział Lucas.

Stokes i Lucas nie są oczywiście pierwszymi naukowcami, którzy badali fizykę atmosfery, z którą łączą się łabędzie i inne ptaki, aby oszczędzać energię na inne działania. Od wieków ludzie inspirują się obserwowaniem ptaków, które wykorzystują siłę wiatrów i ich wzory do latania po niebie.

Zaczęło się więc od Stokesa, a teraz jest na drugim roku doktoratu. Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Jako student UCSB, Stokes, surfer i surfer w wolnych chwilach, potrzebował projektu na swoje pierwsze zajęcia z fizyki i pomyślał o ptakach, które będą mu towarzyszyć na falach. Kiedy przyjrzał się uważnie, docenił związek między dynamiką lotu a badaniami nad dynamiką płynów w środowisku, która jest specjalnością naukowców z UCSD. Projekt ostatecznie przekształcił się w pracę magisterską z Lucasem, zainspirowaną przez oceanografów Scripps, którzy starali się zrozumieć interakcje między oceanem a atmosferą.

Wysokość nachylenia fali to tylko jedno z wielu zachowań ptaków morskich, które wykorzystują energię w swoim środowisku. Korzystając z tych przewidywalnych wzorców, ptaki są w stanie skuteczniej szukać partnerów, podróżować i znajdować partnerów.

„Ponieważ cenimy ich mistrzostwo w nieustannie zmieniającym się środowisku oceanicznym, zyskujemy wgląd w podstawowe zasady fizyki, które kształtują nasz świat” – powiedział Lucas.