Tendenza a suscitare turbamenti, agitazioni civili;
il turbamento stesso. ║ Torbidezza, mancanza di chiarezza:
la t.
dell'acqua. • Aer. - Insieme dei movimenti atmosferici che agiscono
sulle strutture degli aeromobili in volo, provocandone sobbalzi e sbandamenti.
Può essere dovuta alle pulsazioni repentine e irregolari della
velocità dell'aria, che ostacolano il movimento medio dell'aria
atmosferica, o ai cambiamenti irregolari dei valori della temperatura in ogni
punto. • Fis. - In fluidodinamica, comportamento irregolare e
imprevedibile di un liquido o di un gas, caratterizzato da forti fluttuazioni
del campo di velocità. Si consideri un fluido incompressibile, avente
velocità
V, dimensione lineare caratteristica
L e
viscosità cinematica
ν (pari al rapporto tra il coefficiente
di viscosità e la densità del fluido); in tal caso, è
possibile dimostrare che, fissata la geometria del sistema, l'unico parametro
rilevante è dato dal
numero di Reynolds Re= VL/ν.
In particolare, per piccoli valori di
Re il moto del fluido
è molto regolare (
moto laminare); per valori di
Re prossimi a 100, il moto presenta ancora una struttura
spaziale regolare, ma si evolve caoticamente nel tempo (
t.
debole); infine, per valori di
Re superiori, il moto
presenta strutture spaziali sempre più complesse, su scale sempre
più piccole (
t.
sviluppata o
completamente
sviluppata). Un esempio di
t. è dato dal getto d'acqua che
esce da un rubinetto: in questo caso il numero di Reynolds è
proporzionale alla portata dell'acqua. Aprendo poco il rubinetto, l'acqua scende
in modo regolare e inalterato nel tempo; aumentando la portata, il filetto
d'acqua non è più regolare, ma in continuo cambiamento da punto a
punto, con variazioni complicate e irregolari di tutte le quantità in
gioco. Nella teoria della
t. classica vengono affrontati due problemi: la
transizione dal moto laminare al moto caotico (
innesco della t. o
transizione alla t.), e la
t.
sviluppata. Il problema
dell'innesco della
t. nei fluidi può essere descritto secondo
quattro diversi meccanismi o
scenari, proposti da diversi scienziati.
Nello schema di Landau e Hopf, la
t. è dovuta alla sovrapposizione
di un certo numero di oscillazioni regolari, aventi frequenze diverse in
rapporti non razionali. Tale scenario, tuttavia, non è applicabile per
transizioni da tre a quattro frequenze, come dimostrato da Ruelle e Takens; lo
schema da essi previsto si differenzia dal precedente in quanto descrive il
passaggio da una traiettoria con tre frequenze con un attrattore strano,
cioè con forte dipendenza dalle condizioni iniziali. Il terzo scenario,
proposto da Feigenbaum, si basa sulle proprietà frattali del diagramma di
biforcazione del sistema e prevede l'esistenza di un meccanismo universale di
transizione alla
t. per una vasta classe di leggi di evoluzione. L'ultimo
scenario, proposto da Pomeau e Manneville, prevede il passaggio al caos mediante
un comportamento intermittente: secondo tale meccanismo, per valori del
parametro di controllo
r poco superiori a un valore critico
rc, il sistema presenta un'evoluzione regolare per lunghi
periodi di tempo, interrotti da brevi fasi turbolente. La durata delle fasi di
moto regolare diminuisce all'aumentare del parametro di controllo
r, fino
a raggiungere la fase di completa
t. Mediante esperienze di laboratorio,
è stato dimostrato che lo scenario proposto da Landau e Hopf non
può fornire un'adeguata descrizione dei fenomeni di
t.; gli altri
scenari, invece, sono stati osservati sia in studi numerici con elaboratori sia
in esperimenti di laboratorio. Si osservi infine che il meccanismo di
transizione alla
t. non è unico, ma dipende dal particolare
sistema in esame; tuttavia, il numero degli scenari proposti non è molto
alto. Il problema della
t. sviluppata presenta una notevole importanza
sia nella fisica teorica sia in molte applicazioni (meteorologia, ingegneria
aeronautica, ecc.). Lo studio è basato su una
teoria statistica della
t., a causa dell'elevato numero di gradi di libertà coinvolti: il
campo delle velocità, cioè, viene trattato come una variabile
stocastica, non completamente determinata dalle condizioni iniziali e dalle
condizioni al contorno. L'idea è di considerare un fluido
incompressibile, omogeneo e isotropo in uno stato statisticamente stazionario,
tale che le medie spaziali e temporali coincidano con le medie calcolate su un
insieme di copie ideali del sistema fisico, a parità di parametri
esterni. Le medie del campo di velocità in un punto fissato mostrano che
la distribuzione del campo di velocità è approssimativamente
gaussiana. La statistica che fornisce le informazioni più interessanti,
tuttavia, è quella a più punti, basata, cioè, sulle
equazioni differenziali ordinarie per le medie su più punti;
poiché il numero delle equazioni supera sempre di un'unità il
numero delle variabili in gioco, è necessario chiudere il sistema di
equazioni aggiungendo un'ipotesi, che deve essere di natura euristica, come
è stato dimostrato. Ci si aspetta inoltre che le proprietà
statistiche della
t. nei fluidi incompressibili, alle piccole scale di
lunghezza, seguano delle leggi di scala universali, indipendenti, cioè,
dalle condizioni al contorno, dal fluido considerato e dal tipo di forza
esterna; si suppone poi che gli esponenti di queste leggi di scala possano
essere calcolati sulla base di un processo detto
cascata dell'energia, il
quale prevede un trasferimento di energia dalle strutture vorticose sulla scala
L caratteristica del sistema alle strutture su scale via via più
piccole, fino alla scala
l ~
LRe-1/3
(
lunghezza di Kolomogorov). Una teoria di questo tipo è stata
proposta da Kolmogorov nel 1941, basandosi sull'ipotesi di una distribuzione
uniforme nello spazio dell'energia dissipata nell'unità di tempo; i dati
sperimentali, tuttavia, mostrano degli scostamenti dalle previsioni teoriche, e
la teoria attualmente diffusa si basa su uno schema multifrattale di
distribuzione dell'energia dissipata. • Meteor. - Il complesso delle
deviazioni e dei vortici di correnti d'aria dovuti all'attrito che il vento
subisce vicino al suolo o quando incontra ostacoli di varia natura. Tipico
fenomeno di
t. è il sollevarsi dell'aria surriscaldata, provocato
dall'eccessivo calore emanato dai tetti o dall'asfalto stradale, durante il
periodo estivo; fenomeni di
t. si hanno anche vicino ai rilievi montani,
dove il vento, acquistando maggiore velocità, favorisce il formarsi di
onde (dette
onde di rilievo) che persistono in alto anche dopo il
superamento dell'ostacolo. ║
Nubi di t.: nubi di tipo cumuliforme
che si formano quando avviene un rimescolamento di uno strato d'aria con un
altro avente diverse caratteristiche.