Когато нефтът започна да замърсява Мексиканския залив през април 2010 г., приятели попитали Джорд Халър дали проследява разпространението на разлива. Въпросът не бил случаен – професорът по инженеринг от университета McGill работел от години върху създаването на модели, които да внесат ред в изглеждащото хаотично на пръв поглед движение на океанските и въздушните маси. Същия въпрос задали и колегите на Жозефина Оласкоага, геофизик от Маями, работеща в екип с Халър върху математическа методология за анализ.

За всички, които участват в кризисния мениджмънт на природни бедствия, като разлива от нефтената платформа Deepwater Horizon е от ключово значение да притежават инструментите, които да им помогнат да предсказват движението на нефтените петна. Така експертите ще могат по най-добрия начин да планират ресурсите си за контрол върху разливите и с това да минимизират щетите върху околната среда и разходите, които компаниите трябва да направят по почистването.

Благодарение на Халър и Оласкоага подобни инструменти вече изглеждат напълно достижими. Изчислителните техники на Оласкоага и теорията за прогнозите на Халър за движението на петрола във водата са еднакво приложими и за разпространението на пепелта във въздуха след вулканична експлозия, обясняват учените.

През последното десетилетие екипът разработил математически методи, за да опише скритите модели в движението на океанските и въздушните маси на локално ниво. Те са познати още като Кохеренти структури на Лагранж (LCSs), по името на френският математик Жозеф Луи Лагранж.

"Всеки е запознат с посоката на движението на Гълфстрийм и с факта, че в Канада ветровете обикновено духат от запад на изток", обяснява Халър. "Но при подобни мащабни движения на въздух или вода се наблюдават интересни локални модели, които управляват движението на отделните частици", добавя Оласкоага. Точно тези локални модели са трудни за предсказване поради множеството определящи ги параметри.

Разработеният от двамата учени математически метод ще спомогне за анализа на взаимодействието на тези LCS, които обикновено са невидими за страничния наблюдател. Така в бъдеще с голяма точност ще може се предвиди разпространението на нефтените петна и праховите облаци по начин, който до момента се е считал за невъзможен.