Revista Ciência (In) Cena, No 2 (2015)

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ANÁLISE MATEMÁTICA DA ORIGEM, FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS VENTOS: UMA APLICAÇÃO DOS OPERADORES DIFERENCIAIS

José Vicente Cardoso Santos, Melina Silva de Lima

Resumo


RESUMO

Descreve-se aqui os aspectos matemáticos das leis que mais contribuem para a formação dos ventos e dos fenômenos meteorológicos a eles associados. Objetiva-se à demonstração, para os estudantes dos cursos de áreas correlatas às matemáticas, uma aplicação prática e intuitiva dos operadores diferenciais e suas aplicações ao cotidiano. Como objetivos específicos tem-se: apresentar a evidência intuitiva de termos cotidianos que refletem os itens firmados pelos próprios operadores e a evidência de aspectos matemáticos na formação dos ventos, trazendo resultados de uma revisão de literatura na área. Para tal relata-se as equações que regem estes fenômenos e evidencia-se a ordem de grandeza de suas contribuições sobre a origem e classificação dos ventos de forma isomórfica à formação e escrita dos respectivos operadores diferenciais, a citar: divergente, rotacional, gradiente e o laplaciano. Evidencia-se, em especial, a correlação de cada tipo de vento com as condições de contorno de cada equação de formação, além da aplicabilidade dos operadores diferenciais não só na origem como também na classificação dos tipos de ventos. Demonstra-se a necessidade do conhecimento matemático dos operadores diferenciais para os profissionais que trabalham com a previsibilidade de condições meteorológicas tais como meteorologistas, navegadores, pilotos de aviões e helicópteros etc. Por fim, os autores, proporcionam um exemplo de aplicação e entendimento do uso destes operadores.

Palavras-chave: Operador diferencial. Meteorologia. Classificação dos ventos.

 

ABSTRACT

This describes the mathematical aspects of the laws that contribute most to the formation of winds and weather phenomena associated with them. Objective is the demonstration for students of the related mathematical fields, an intuitive and practical application of differential operators and its applications to everyday life. Specific objectives have: present the intuitive evidence of everyday terms that reflect the items signed by the operators themselves and the evidence of mathematical aspects in the formation of winds; bringing the results of a literature review in the area. For this report the equations governing these phenomena and highlights the magnitude of their contributions on the origin and classification of the winds of ionic form of training and writing of the respective differential operators, quote: divergent, rotational gradient and the Laplacian. Is shown, in particular, the correlation of each type of wind with the boundary conditions for each equation of training, beyond the applicability of differential operators not only in origin but also in the classification of types of winds. Demonstrates the necessity of differential operators of mathematical knowledge for professionals working with the predictability of weather conditions such as meteorologists, mariners, pilots of aircraft and helicopters etc.. Finally, the authors give an example of implementation and understanding of the use of these operators.

Keywords: Differential operator. Weather. Classification of winds. 


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