Dalgalar, rüzgar ve süzülen pelikanlar arasındaki karmaşık dans keşfedildi

Bu yaygın bir manzara: Deniz kıyısında, dalgalar boyunca süzülen pelikanlar. Bu kuşlar, bu tür sörf yapmayı zahmetsiz hale getiriyor, ancak aslında onlara büyük bir destek veren fizik kuralları basit değil.

California San Diego Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, son zamanlarda Movement Ecology’de yayınlanan bir makalede okyanus, rüzgar ve uçan kuşların nasıl etkileşime girdiğini açıklayan teorik bir model geliştirdiler .

UC San Diego makine mühendisliği Ph.D. UC San Diego’nun Makine ve Havacılık Mühendisliği Bölümü ve Scripps Oşinografi Enstitüsü’nden öğrenci Ian Stokes ve danışman Profesör Drew Lucas, pelikanların dalgaların oluşturduğu rüzgar yükselişlerini dalga olarak bilinen yolla kullanarak uçuş sırasında harcadıkları enerjiyi tamamen dengeleyebileceklerini keşfetti. – eğim yükseliyor. Kısacası, deniz kuşları bu davranışı uygulayarak havada kalmak için dalgaların kırılmasıyla oluşan rüzgarlardan yararlanır.

Araştırmacılar, modelin uzun süre su üzerinde uçması gereken dronları kontrol etmek için daha iyi algoritmalar geliştirmek için kullanılabileceğini söyledi. Potansiyel kullanımlar burada bitmiyor.

“Bunu kullanabilen kuşlarda uçuşun metabolik maliyetini araştıran ve araştırmalarının teorideki tahminlerimize nasıl bağlandığını gören bir biyologlar ve ornitologlar topluluğu var. Aynı şekilde, modelimiz, dalgalanmanın ürettiği rüzgarlar için temel bir tahmin üretiyor. Hava tahminlerini iyileştirmek için okyanus ve atmosferin nasıl etkileşime girdiğini inceleyen fizikçiler için önemlidir, “dedi Stokes.

“Bu ilginç bir proje çünkü dalgaların havayı nasıl hareket ettirdiğini ve rüzgar ürettiğini gösteriyor. Bilgili bir kuşsanız, dalgaları izlemek ve bu yükselişlerden yararlanmak için nasıl hareket ettiğinizi optimize edebilirsiniz. Deniz kuşları seyahat ettiğinden Yiyecek bulmak için uzun mesafeler, faydalar önemli olabilir, “dedi Lucas.

Stokes ve Lucas, elbette, pelikanların ve diğer kuşların, diğer faaliyetler için enerji tasarrufu yapabilmeleri için sezmek üzere yapılandırıldıkları atmosferin fiziğini inceleyen ilk bilim adamları değiller. Yüzyıllar boyunca insanlar, yükselen uçuş için rüzgarların gücünü ve modellerini kullanan kuşların görüntüsünden ilham almıştır.

UC San Diego’da doktorasının ikinci yılında olan Stokes ile işte böyle başladı. Bir UC Santa Barbara lisans öğrencisi olarak, boş saatlerinde sörfçü ve rüzgar sörfçüsü olan Stokes, kıdemli fizik dersi için bir projeye ihtiyacı vardı ve dalgalarda ona eşlik edecek kuşları düşündü. Daha yakından baktığında, uçuş dinamikleri ile UC San Diego’daki bilim adamlarının uzmanlık alanı olan çevresel akışkan dinamiği çalışmaları arasındaki bağlantıyı takdir etti. Proje, sonunda, okyanus ve atmosfer arasındaki etkileşimleri anlamaya çalışan Scripps’teki oşinograflardan ilham alarak Lucas ile bir yüksek lisans tezine dönüştü.

Dalga eğimi yükselmesi, deniz kuşlarında, çevrelerindeki enerjiden yararlanan birçok davranıştan sadece biridir. Kuşlar, bu öngörülebilir kalıplardan yararlanarak daha etkili bir şekilde eş bulabilir, seyahat edebilir ve eş bulabilir.

Lucas, “Sıvı, sürekli değişen okyanus ortamındaki ustalıklarını takdir ettikçe, dünyamızı şekillendiren temel fizik hakkında fikir sahibi oluyoruz” dedi Lucas.

Video