Nya grepp för att lösa stormgåtan 

Biträdande professor Klas Modin får anslag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse till en postdoktoral tjänst för att rekrytera en forskare från utlandet till Institutionen för matematiska vetenskaper vid Chalmers tekniska högskola.

När astronomen Giovanni Cassini i Bologna år 1665 riktade sitt teleskop mot Jupiter fann han till sin stora förvåning en röd fläck virvlande strax under planetens ekvator. I dag vet vi att den röda fläcken är en ständigt pågående gigantisk storm i ett av Jupiters atmosfärsskikt, stor nog att sluka hela jorden. Liknande stormar, om än mindre långlivade, känner vi igen från vår egen atmosfär. Hur och varför uppkommer stormarna? Syftet med projektet är att nå en djupare förståelse för de grundläggande mekanismerna bakom storskaliga atmosfäriska och oceaniska flödesmönster som påverkar det dagliga livet på jorden.

Den mest grundläggande matematiska modellen för tvådimensionella turbulenta flöden formulerades år 1757 av Leonhard Euler i Basel. Trots att flödena har studerats av både matematiker och fysiker i över två sekler nu, så är Eulers ekvationer ökänt svårlösta. Hittills har experiment och datorsimuleringar använts för att återskapa uppkomsten av stormarna. Men det saknas rigorösa matematiska lösningar som beskriver hur stormarna bildas och varför de är så stabila. 

Ett nytt sätt att angripa problemet med långtidsbeteendet i tvådimensionella flöden är att kombinera de numeriska metoderna med kvantteorin. Teorin används här till att approximera ekvationerna för atmosfärsflöden via matrisekvationer. Med högpresterande klusterdatorer kan lösningarna beräknas samtidigt som alla egenskaper hos flödena bevaras, vilket är viktigt för att fånga det korrekta långtidsbeteendet. Detta ger en ny metod för att närma sig frågan om varför Jupiters röda fläck är så långlivad.