Transportul Ekman

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Transportul Ekman este mișcarea netă a unui fluid rezultat din echilibrul dintre forța Coriolis și fricțiunea dintre straturile fluidului. În această imagine, vântul care suflă spre nord produce o tensiune pe stratul de suprafață al apei care formează apoi o spirală Ekman în coloana de apă.

Transportul Ekman , care face parte din teoria mișcării în cadrul unor mase mari de apă de mare investigată de oceanograful suedez Vagn Walfrid Ekman , indică transportul net rezultat la un unghi de 90 ° al stratului de suprafață al apei de mare sub efectul unui vânt constant.

Fenomenul a fost observat pentru prima dată de Fridtjof Nansen care, în timpul expediției sale polare din 1890, a observat că deriva aisbergurilor în marea arctică s-a produs într-un anumit unghi față de direcția vântului. [1]

Direcția în care are loc transportul depinde de emisfera în care are loc: în emisfera nordică mișcarea este la 90 ° în sensul acelor de ceasornic față de direcția vântului, în timp ce în emisfera sudică are loc întotdeauna la 90 °, dar în sens invers acelor de ceasornic . [2]

Teorie

Teoria lui Ekman explică starea teoretică a circulației în cazul în care curenții de apă de mare au fost generați numai prin transferul impulsului din vânt. În natură, acest lucru este dificil de observat datorită influenței simultane a multor alte cauze, cum ar fi gradientul de presiune și densitate . Deși teoria se aplică situației ideale care implică doar efectul vântului, mișcarea Ekman descrie componenta circulației stratului de suprafață al apei de mare indusă de suflarea vântului. [3] [4]

Curenții de suprafață se mișcă la un unghi de 45 ° față de vânt datorită echilibrului dintre forța Coriolis și rezistența dinamică a fluidului care se stabilește între vânt și apă. [5] Dacă ne imaginăm oceanul împărțit vertical în straturi subțiri, valoarea vitezei scade de la maximul înregistrat la suprafață până când dispare. Direcția arată, de asemenea, o ușoară deplasare continuă prin fiecare strat succesiv (spre dreapta în emisfera nordică și spre stânga în emisfera sudică) dând astfel naștere formării spiralei Ekman . [6] Stratul de apă de la suprafață până la punctul de disipare a spiralei este cunoscut sub numele de stratul Ekman . Dacă integrați întreg fluxul, transportul net rezultat este de 90 ° la dreapta suprafeței vântului în emisfera nordică și 90 ° la stânga în emisfera sudică. [2]

Notă

  1. ^ Pond și Pickard, p. 101
  2. ^ a b Colling, pp. 42-44
  3. ^ Colling p 44
  4. ^ Sverdrup p 228
  5. ^ Mann & Lazier p 169
  6. ^ Knauss p 124

Bibliografie

  • Colling, A., Ocean Circulation , Open University Course Team. A doua editie. 2001. ISBN 978-0-7506-5278-0
  • Knauss, JA, Introducere în oceanografia fizică , Waveland Press. A doua editie. 2005. ISBN 978-1-57766-429-1
  • Mann, KH și Lazier JR, Dynamics of Marine Ecosystems , Blackwell Publishing. A treia editie. 2006. ISBN 978-1-4051-1118-8
  • Pond, S. și Pickard, GL, Oceanografia dinamică introductivă , Pergamon Press. A doua editie. 1983. ISBN 978-0-08-028728-7
  • Sverdrup, KA, Duxbury, AC, Duxbury, AB, Introducere în oceanele lumii , McGraw-Hill. Ediția a opta. 2005. ISBN 978-0-07-294555-3
  • Ekman, VW, 1905. Despre influența rotației pământului asupra curenților oceanici . Arh. Matematică. Astron. Fizic. 2, nr. 11
  • Gill, AE (1982). Dinamica Atmosferă-Ocean . Academic Press Inc. New York, Londra, Tokyo, ISBN 0-12-283520-4
  • Fenicul, W. și H.-U. Lass, 1989. Teoria analitică a valurilor oceanice forțate . Akademie-Verlag-Berlin, ISBN 3-05-500421-3
  • Weller, RA, Plueddemann, AJ, 1996. Observații ale structurii verticale a stratului limită oceanic . J. Geophys. Rez., 101, C4, 8789-8806
  • Schudlich, RR, Price, JF, 1998. Observații ale variației sezoniere în stratul Ekman . J. Phys. Oceanogr., 28, 6, 1187-1204

Elemente conexe

linkuri externe

Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica