Ný rannsókn varpar ljósi á dreifingu veira í lofti og vatni
Ný og nákvæmari spálíkön eru komin fram sem geta hjálpað okkur við að bregðast fyrr við smitsjúkdómum á borð við COVID-19 að mati vísindamannanna sem þróuðu líkanið. Vísindamennirnir eru frá Santa Barbara/Háskóla Íslands og Oslóarháskóla en líkanið varpar ljósi á hvernig agnir dreifast í straumi, hvort sem er í lofti eða vatni. Slíkur skilningur skiptir miklu máli í veðurfræði, haffræði, verkfræði og ekki síður í læknisfræði. Einn af höfundum líkansins er Björn Birnir, vísindamaður við Háskólann í Santa Barbara og gestaprófessor við Háskóla Íslands.
„Við erum að auka skilning okkar á straumflæði,“ segir Björn Birnir. „Þetta er ekki aðeins fræðileg framþróun heldur getur hún haft raunveruleg áhrif á hvernig við bregðumst við veðri, mengun og jafnvel smitsjúkdómum.“
Í stað þess að fylgjast með straumi frá föstum punkti, eins og algengt er, notuðu vísindamennirnir svokallaða Lagrangian-nálgun. Hún felst í því að fylgja straumnum sjálfum og fylgjast með hvernig agnir ferðast, blandast og dreifast.
Mikil áhrif á skilning á skýjamyndun, þróun vinds og dreyfingu sýkla
Niðurstöðurnar sýna að agnir fylgja ákveðnum mynstrum sem hægt er að spá fyrir um með nýja líkaninu. Þetta getur haft mjög hagnýta þýðingu, til dæmis til að:
- bæta veðurspár með nákvæmari lýsingu á skýjamyndun og vindi,
- spá betur fyrir um dreifingu mengunar í hafi eða lofti,
- skilja hvernig úði sem inniheldur sýkla, t.d. veirur, berst milli manna.
„Reynslan af heimsfaraldri Covid-19 undirstrikar hversu brýnt er að skilja dreifingu veiruberandi úða,“ segir Björn. „Með nákvæmari spálíkani getum við hugsanlega brugðist fyrr við við og markvissar við útbreiðslu smitsjúkdóma í framtíðinni.“
„Við erum að auka skilning okkar á straumflæði,“ segir Björn Birnir. „Þetta er ekki aðeins fræðileg framþróun heldur getur hún haft raunveruleg áhrif á hvernig við bregðumst við veðri, mengun og jafnvel smitsjúkdómum.“ MYND/Kristinn Ingvarsson
Snjöll aðferð til að sjá heildarmyndina
Til að útskýra Langrangian-aðferðina betur þá má segja að í stað þess að standa kyrr og fylgjast með straumi sem fer hjá, eins og algengt er í hefðbundinni mælingu (Euleria-nálgun), ferðast vísindamaðurinn í raun með straumnum sjálfum. Hann „flýgur“ með vatns- eða loftögnunum og sér hvernig þær hreyfast, blandast og dreifast með straumnum. Þetta er eins og að hoppa upp í bát á Lagarfljótinu og fylgjast með hvernig trjágreinar, lauf og vatnsdropar ferðast niður fljótið í stað þess að standa á bakkanum í Hallormsstaðaskógi og horfa á allt frá einum stað. Kosturinn við þetta er sá nákvæmari mynd fæst af því hvernig agnir eða efni ferðast með straumnum, sem er mikilvægt til að skilja dreifingu, blöndun og þróun strauma.
Til að ná utan um gríðarlega möguleika í hreyfingu agna innan strauma voru ofurtölvur notaðar. Að sögn Bjarnar byggir rannsóknin á útreikningum samstarfsfólks við Rómarháskóla og veitir eins og áður sagði mikilvæga innsýn í Lagrangian-straumiðu, sem getur haft áhrif á haffræði, verkfræði og læknisfræði.
Hér má sjá greinina í heilu lagi en meðhöfundur Björns er Luiza Angheluta frá Oslóarháskóla.
