Pablo Cobelli

DF-FCEN-UBA

Jueves 1/9/2011, 14 hs
Aula Federman, 1er piso, Pabellón I 

Cuando ondas suficientemente intensas se propagan en un medio, sus interacciones generan, a su vez, otras ondas de diferentes longitudes de onda. Esta transfere ncia de energía a través de escalas espaciales puede ocurrir (y frecuentemente e s el caso) en un amplio rango de longitudes de onda. A este estado estacionario fuera del equilibrio se lo denomina turbulencia de ondas ('wave turbulence' o WT ): la energia del sistema presenta una cascada desde las escalas donde la energi a es inyectada hacia aquellas, mas pequeñas, en donde es disipada. La WT concier ne entonces el estudio de las propiedades dinámicas y estadísticas de un conjunt o de ondas debilmente no lineales en interacción. Si bien puede considerarse qu e la manifestación paradigmatica de la turbulencia de ondas es el estado desorde nado de las olas en el oceano, este fenomeno ha sido observado tambien en una gr an variedad de sistemas, tales como la optica no lineal, los superfluidos, en on das de Alfvèn en el viento solar, en ondas de Rossby en geofisica y en ondas de flexion en placas delgadas. 

En el caso particular de la dinámica de fluidos, y a pesar de los numerosos avances teóricos que han tenido lugar en los últimos 40 años, los estudios experimentales sobre la turbulencia de ondas son escasos y solo muestran un acuerdo parcial con la teoría. Cabe señalar ademas que la mayor parte de los trabajos experimentales realizados en este área se limita al análisis de series temporales de mediciones registradas en un único punto de la superficie libre. En contraposición, las predicciones teóricas a menudo se formulan en el espacio de frecuencias, en la forma de espectros de energia o de funciones de densidad de probabilidad de fluctuaciones de la amplitud de una componente de Fourier para un numero de onda determinado. Esta limitación experimental no se traduce unicamente en una dificultad practica a la hora de comparar teoria y experiencia, sino que obliga a considerar una hipótesis adicional que permita vincular entre si las variables de frecuencia y numero de onda (equivalente a la hipótesis de Taylor en el caso de la turbulencia 3D). 

En esta charla se presentan avances experimentales recientes en el estudio de la turbulencia de ondas gravito-capilares en fluidos, obtenidos gracias a una tecnica novedosa que permite determinar la deformación de una superficie libre aire-liquido con alta resolución espacial y cadencia temporal. En ultimo lugar, discutiremos las implicancias de estos resultados y mencionaremos diversas perspectivas de trabajo en turbulencia de ondas en sistemas en rotación, de particular interés en geofisica, ciencias de la atmosfera y oceanografia.