B’fhéidir go mbeifeá ag súil le scéala so-ghite ó thaiscéalaí, ach is matamaiticeoir agus léachtóir in Ollscoil Utah é an Dr Reimer, chomh maith le bheith mar chuid de phobal a bhfuil seomraí ranga cluthar tar éis malartú a dhéanamh ar chuid de na fásaigh is docha ar domhan. , mar iarracht uimhreacha a úsáid chun téamh domhanda a thuiscint.
Cuireann a n-eachtraí ar a gcumas na próisis a spreagann an t-athrú sna réigiúin pholacha a bhreathnú go pearsanta agus a dteoiricí matamaitice ar oighear farraige agus a ról mar chomhpháirt ríthábhachtach i gcóras aeráide an Domhain a bhailíochtú.
Tá laghdú tapa tagtha ar thiús agus ar mhéid an oighir mhara san Artach ó tógadh isteach tomhais satailíte den chéad uair 1979.
Is é oighear farraige cuisneoir an Domhain, a léiríonn solas na gréine ar ais sa spás. Tá a láithreacht bhuan tábhachtach do thodhchaí ár bplainéad mar, de réir mar a leáíonn níos mó oighir, nochtar níos mó uisce dorcha a ionsúnn níos mó solas na gréine. Leáíonn an t-uisce gréine seo níos mó oighir i dtimthriall féin-threisithe ar a dtugtar oighear albedo aiseolas.
Cé go bhfuil meath oighear farraige b’fhéidir ar cheann de na hathruithe mórscála is infheicthe a bhaineann le téamh pláinéadach ar dhromchla an Domhain, tá sé thar a bheith deacair anailís, samhaltú agus tuar a iompar agus freagairt an chórais pholaire a thacaíonn sé leis, ach is féidir le matamaiticeoirí cabhrú.
Tá Kenneth Golden, ollamh oirirce le matamaitic agus ollamh cúnta le hinnealtóireacht bhithleighis in Ollscoil Utah, tar éis clár uathúil oighir farraige a thógáil thar 30 bliain. Mheall a mheascán de thaighde matamaitice, samhaltú aeráide agus turais allamuigh spreagúla, mic léinn agus taighdeoirí iardhochtúireachta, lena n-áirítear an Dr Reimer, atá dírithe ar an gcineál seo eolaíochta a úsáid chun cabhrú le dul i ngleic le dúshláin phráinneacha aeráide atá ag athrú go tapa.
Tá staidéar déanta ag an Dr Reimer ar an gcaoi a bhfreagraíonn béir bhána agus rónta d’athruithe ina dtimpeallacht reoite. Cé gur úsáid sí samhlacha matamaitice chun na hidirghníomhaíochtaí idir na créatúir seo agus a ngnáthóg a thuiscint, ghlac sí freisin tomhais agus samplaí ó bhéir san Artach, rud nach raibh sí ag súil go ndéanfadh sí mar mhatamaiticeoir riamh. “Ní bhíonn siad go hiomlán ina gcodladh nuair a bhíonn siad suaimhneas; tá siad groggy,” a mhíníonn sí. “Chuir duine acu anall orm mar bhí an chuma ar an scéal go bhféadfadh sé múscail am éigin.”
Déanann an Dr Reimer tomhais ó bhéar bán támh san Artach.
Ciallaíonn a ngnáthóg atá ag crapadh go bhfuil béir bána ag siúl ar oighear tanaí, ach táthar ag súil go gcabhróidh staidéir cosúil le staidéar an Dr Reimer le saineolaithe tuiscint a fháil ar conas na creachadóirí maorga a chosaint.
Mar sin féin, is é an domhan micreascópach “séidte” de bhaictéir agus algaí a chónaíonn i bpócaí uisce goirt laistigh den oighear farraige a spreagann í anois. Bíonn tionchar ag athruithe teochta, salandachta agus solais ar an bpobal bitheolaíoch seo agus ar a ghnáthóg, rud a fhágann go bhfuil sé deacair múnla cruinn a dhéanamh. Ina cuid oibre reatha, tógann an Dr Reimer múnlaí chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-idirghníomhaíonn na fachtóirí seo chun gníomhaíocht bhitheolaíoch laistigh den oighear a chinneadh. “Tá sé ríthábhachtach tuiscint a fháil ar an gcaoi a gcuireann próisis ar na scálaí beaga seo le patrúin macra-leibhéil chun tionchar na haeráide téimh ar éiceolaíocht mhuirí pholach a shamhaltú,” a mhíníonn sí.
Is é an dúshlán a bhaineann le tuiscint a fháil ar an gcaoi a dtéann struchtúr micreascópach oighir mhara i bhfeidhm ar iompar fairsinge ollmhór oighir a bhfuil spéis ag an Ollamh Golden air. Thug sé cuairt ar réigiúin pholaire an Domhain 18 n-uaire, ag iarraidh na gaotha thiar ar a dtugtar na “Roaring Forties” chun Antartaice a bhaint amach ar long agus ag seachaint go cúng dul isteach in uiscí oighreata agus oighear farraige á thomhas. “Am amháin thug míol mór mór cuairt orm timpeall ocht dtroigh uaidh, a d’fhéadfadh go mbeadh sé briste go héasca ar an gcaol tanaí a raibh mé air le flick ócáideach dá eireaball,” a deir sé.
Déanann an tOllamh Golden staidéar ar mhicreastruchtúr an oighir mhara lena ríomh cé chomh héasca is féidir le sreabhán sreabhadh tríd. “Tá oighear farraige saillte. Tá micreastruchtúr scagach aige maidir le cuimsiú sáile atá an-difriúil ó oighear fionnuisce,” a deir sé.
Tá an tOllamh Golden i gceannas ar fhoirne idirdhisciplíneacha chun an teocht chriticiúil a thuar ag a nascann cuimsithe sáile ionas gur féidir le sreabhán sreabhadh trí oighear farraige, agus chun an chéad teicníocht tomagrafaíochta X-gha a fhorbairt chun anailís a dhéanamh ar an gcaoi a n-athraíonn céimseata na gcuimsiú de réir na teochta. “Tá tuiscint ar conas a shíothlaíonn uisce na farraige trí oighear farraige ar cheann de na heochaireanna chun léirmhíniú a dhéanamh ar an gcaoi a n-imreoidh an t-athrú aeráide amach sa timpeallacht mhuirí pholach,” a mhíníonn sé.
Tríd an “lasc as-as” seo a fháil amach, chabhraigh sé le heolaithe tuiscint níos fearr a fháil ar phróisis mar an chaoi a n-athlíontar cothaithigh a chothaíonn pobail algach a chónaíonn sa chuimsiú sáile.
Léiríonn staidéir an Ollaimh Golden cé chomh héasca agus is féidir le sreabhach sreabhadh trí oighear farraige, a bhfuil micreastruchtúr scagach de chuimsiú sáile (sa phictiúr). WF Weeks agus A. Assur, CRREL (Saotharlann Taighde agus Innealtóireachta Réigiúin Fuar Arm na SA) Tuarascáil 269, 1969
Bíonn tionchar freisin ag an tsáile san oighear farraige ar a shíniú radair, rud a chuireann isteach ar thomhais satailíte paraiméadair cosúil le tiús oighir a úsáidtear chun samhlacha aeráide a bhailíochtú. Tá na samhlacha seo tábhachtach mar go ndéanann siad athruithe ar ár n-aeráid a thuar amach anseo agus úsáideann ceannairí domhanda agus eolaithe iad chun teacht ar straitéisí maolaithe.
Cruthaíonn éagsúlacht an oighir dúshlán, ach cruthaíonn éagsúlacht i measc taighdeoirí, múinteoirí agus mic léinn an timpeallacht foirfe do smaointe úra. Sna Stáit Aontaithe, níor bronnadh ach an ceathrú cuid de chéimeanna dochtúireachta sa mhatamaitic agus sna heolaíochtaí ríomhaireachta ar mhná in 2015, ach níor bronnadh scéimeanna ar nós Ollscoil Utah ROCHTAIN Tá matamaiticeoirí baineanna cumasacha á gcothú ag an gclár trí chuidiú leo deiseanna a aimsiú mar mheantóireacht agus taighde praiticiúil. Ní hamháin go dtugann turais chuig an Artach eispéireas ardaithe do mhic léinn, ach cinntíonn siad go mbíonn baint ag matamaiticeoirí le taighde agus réitigh cheannródaíocha, in éineacht le heolaithe aeráide agus innealtóirí.
Nuair nach mbíonn siad ag troid le sneachta sneachta, oibríonn an Dr Reimer agus an tOllamh Golden ar thionscadail chomhoibritheacha idirdhisciplíneacha agus déanann siad comh-mheantóireacht ar mhic léinn fochéime baineanna mar chuid den chlár ACCESS. Tar éis comhpháirt na matamaitice a athnuachan in 2018 chun athrú aeráide a chur san áireamh, tá tuairim is méadú faoi thrí feicthe ag an Ollamh Golden ar líon na mac léinn ACCESS ar spéis leo mórshocrúchán matamaitice nó taighde a dhéanamh ná mar a bhí roimhe seo.
Arsa Rebecca Hardenbrook, atá ar dhuine de mhic léinn PhD an Ollaimh Golden: “Tarraingíonn díriú ar cheisteanna práinneacha ar nós athrú aeráide níos mó de na daoine a theastaíonn uainn isteach sa mhatamaitic, is é sin gach duine, ach go háirithe, mná, daoine dathúla, daoine aisteacha; duine ar bith ó chúlra tearcionadaithe.”
Chuaigh Hardenbrook isteach sa chlár ACCESS chun tosaigh ar a céad bhliain mar fhochéimí, ag caitheamh an tsamhraidh i saotharlann réaltfhisic, rud a d’oscail a súile don fhéidearthacht taighde a dhéanamh. “Bhí an saol ag athrú go mór,” a deir sí, go háirithe toisc gur shocraigh sí PhD a dhéanamh sa mhatamaitic leis an Ollamh Golden tar éis di staidéar a dhéanamh ar iompar teirmeach trí oighear farraige mar fhochéimí.
Múineann Rebecca Hardenbrook matamaitic do mhic léinn ag Ollscoil Utah i Salt Lake City.
Spreagann sí mic léinn níos óige anois ar an scéim ACCESS mar chúntóir teagaisc, chomh maith le linnte leáite a shamhaltú, ar locháin uisce iad ar oighear farraige an Artaigh. Tá ról cinntitheach ag na locháin seo maidir le rátaí leá fadtéarmach an chlúdaigh oighir farraige Artach a chinneadh trí radaíocht na gréine a ionsú in ionad í a léiriú. De réir mar a fhásann agus a chomhcheanglaíonn siad, téann siad faoi athrú sa chéimseata fractal, rud a chruthaíonn patrún gan deireadh ar féidir le matamaiticeoirí a mhúnlú.
Tá Hardenbrook ag cur le deich mbliana d’obair ar linnte leá ón Ollamh Golden agus iar-mhic léinn agus taighdeoirí san ollscoil tríd an tsamhail clasaiceach Ising, a forbraíodh breis is céad bliain ó shin, a oiriúnú agus a mhíníonn conas is féidir le hábhair maighnéadas a fháil nó a chailleadh, chun leá a shamhlú. céimseata locháin. “Tá súil agam an múnla d’oighear farraige a dhéanamh níos cruinne go fisiciúil ionas gur féidir é a chur i múnlaí aeráide domhanda chun cur chuige níos cruinne a chruthú chun dul i ngleic le linnte leá, a bhfuil tionchar iontasach acu ar albedo an Artaigh,” a mhíníonn sí.
Tá an fhadhb réitithe ag matamaiticeoirí cheana féin maidir le conas leithead an chrios droimneach oighir mhara imeallaigh a shainiú, a shíneann ó chroílár dlúth istigh an oighir phaca go dtí na himill sheachtracha, áit ar féidir le tonnta an t-oighear ar snámh a bhriseadh.
Tharraing Court Strong, atá ina heolaí atmaisféarach agus ar dhuine de chomhghleacaithe an Ollaimh Golden in Ollscoil Utah, inspioráid ó fhoinse neamhghnách: cortex cerebral inchinn francach. Thuig sé go bhféadfaidís an modh matamaitice céanna a úsáid chun leithead an chrios oighir imeallaigh a thomhas agus a dhéanann siad chun tiús inchinn cnapánach an chreimire a thomhas, a bhfuil go leor éagsúlachta ann freisin. Le cúnamh ón múnla simplithe seo, bhí an fhoireann in ann a léiriú go bhfuil méadú thart ar 40% tagtha ar an gcrios imeallach oighir de réir mar a théadh ár n-aeráid.
Déanann scéim ACCESS Ollscoil Utah, lena n-áirítear a taighde praiticiúil, mic léinn a thumadh i dtimpeallacht idirdhisciplíneach ina bhfuil an mhatamaitic mar chuid de phictiúr níos mó. Spreagann sé tras-phailniú, áit ar féidir modhanna agus smaointe ó réimsí eolaíochta nach bhfuil gaolmhar leo a úsáid chun fadhbanna a réiteach nuair a bhíonn an mhatamaitic bhunúsach mar a chéile go bunúsach.
“Nuair a chuirtear cás neamhghnách i láthair tú, teastaíonn cineálacha éagsúla intinne uait chun breathnú ar fhadhb go soiléir agus teacht ar réitigh,” a deir an tOllamh Golden.
Tharla an cailleadh oighir farraige a chonacthas san Artach le cúpla bliain anuas agus leanann sé ar luas scanrúil.
“Tá gach dea-inchinn agus bealaí éagsúla smaointeoireachta ag teastáil uainn, agus teastaíonn uainn go tapa iad,” a deir sé.
Rinne Elvis Bahati Orlendo, Fondúireacht Idirnáisiúnta Eolaíochta, Stócólm agus an Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM, athbhreithniú ar an Airteagal seo le haghaidh Ollscoil Utah, an Fhondúireacht Eolaíochta Náisiúnta agus an Oifig um Thaighde Cabhlaigh.
Léigh tuilleadh faoi Eolaíocht a Dhíghlasáil 
Léigh tuilleadh faoi Bí páirteach sa 5ú Bliain Idirnáisiúnta Polar 
Léigh tuilleadh faoi Ghlao ar Thairiscintí chun Oifig Chomhordúcháin Idirnáisiúnta IPY-5 a óstáil | spriocdháta: 6 Feabhra 
Léigh tuilleadh faoi Ghlao ar Choistí Náisiúnta IPY-5 