Bilancio i Svrdrup – Wikipedia

. Budżet sverdrup , O Raport Sverdrup , jest teoretyczną korelacją między naprężeniem wywieranym przez wiatr na powierzchni oceanu a pionowo zintegrowanym transportem wzdłuż południków (kierunek północ-południe) wody oceanicznej.

Oprócz motocykla oscylacyjnego związanego z morzem istnieją dwie inne podstawowe przyczyny rozległych przepływów oceanicznych:

1. Krążenie termolanowe, które powoduje ruch poprzez wprowadzenie zmian powierzchniowych temperatury i zasolenia, a w konsekwencji gęstości wody morskiej,
2. wymuszanie spowodowane przez wiatr.

W latach 1940 r Wprowadził raport, a następnie powiedział o Sverdrup, jest to prawdopodobnie najważniejsze z tych dwóch. Po spożyciu, że rozproszenie się powiązane z tarciem jest znikome, Sverdrup uzyskał prosty wynik transportu masowego południka ( Transport Sverdrup ) jest proporcjonalny do wirnika naprężenia wiatrowego. Jest to znane jako raport Sharkrup i ma następujący formularz:

${DisplayStyle v = {hat {mathbf {k}}} cdot {frac {NABLA Times Mathbf {tau}} {beta}}}$

.

Gdzie

${DisplayStyle beta}$

Jest to szybkość zmienności parametru Coriolisa, F , z południową odległością;

W Jest to transport zintegrowanej pionowo masy wzdłuż południka, w tym wewnętrzny transport masy geostroficznej i transport masy Ekmana;

after-content-x4

${DisplayStyle Tau}$

to wektor naprężenia wiatrowego

Bilans Sharkrup można uznać za związek spójności, w którym przepływ jest zdominowany przez rotację naziemną. Taki przepływ charakteryzuje się niską prędkością obrotu w porównaniu z lądową.

Cząstka na ciszy w odniesieniu do powierzchni ziemi ma obrót zgodnie z powierzchnią ziemi poniżej. Jeśli spojrzysz na południe od północnego słupa lądowego, ten obrót jest anty -bermal i nazywa się obrotem dodatnim lub wirowością. Na biegunie południowym obrót jest zgodnie z ruchem wskazówek zegara i definiuje się jako ujemny. Dlatego, aby przesunąć cząstkę płynu z południa na północ, bez stawiania jej w obrotu, konieczne jest zapewnienie pozytywnego obrotu, takiego, aby utrzymać ją w kolejce z obrotem naziemnym.

Lewa strona równania Sharkrup reprezentuje ruch wymagany do utrzymania korespondencji między bezwzględną oddaleniem kolumny wody a wirami planetarnymi, podczas gdy prawa część reprezentuje wytrzymałość wiatru.

Raport Sharkrup można wyprowadzić z liniowego równania wirowości barotropowej dla ruchu bezwładności:

${DisplayStyle beta v_ {g} = f, częściowo {w}/częściowe {z}}$

.

Gdzie

${DisplayStyle v_ {g}}$

Jest to składnik geostroficzny osi I (skierowane na północ) w systemie kartezjańskim, podczas gdy

${displaystyle w}$

Jest to komponent na osi z (skierowane w górę) prędkości wody. W praktyce równanie wskazuje, że gdy kolumna wody jest sprężona, porusza się w kierunku równika, podczas gdy jeśli jest prasowany, porusza się w kierunku bieguna.

Zakładając, jak wykonane przez SverDrup, że istnieje poziom, którego ruch przestaje, równanie wirowości można zintegrować od tego poziomu do podstawy warstwy Ekmana, uzyskując:

${DisplayStyle beta v_ {g} = srho w_ {e}}}$

W

Gdzie

${DisplayStyle Rho}$

Jest to gęstość wody morskiej,

${DisplayStyle v_ {g}}$

Jest to transport masy geostrofalnej w zmysku południka e

${DisplayStyle W_ {e}}$

Jest to prędkość pionowa u podstawy warstwy Ekmana.

Siła podłączona do prędkości pionowej

${DisplayStyle W_ {e}}$

Jest to transport Ekmana, który na półkuli północnej znajduje się po prawej stronie stresu wiatrowego i po lewej na półkuli południowej. Tak więc pole naprężenia z dodatnim wirnikiem prowadzi do rozbieżności Ekmana (zbieżność w przypadku ujemnego wirnika), więc nowa woda musi wzrosnąć z głębokości, aby zastąpić starą warstwę Ekmana. Wyrażenie tej prędkości powiązanych z Pompowanie Ekmana I:

${DisplayStyle rho w_ {e} = {Mathbf {k}}} CDOT (NABLA Times (tau /f))}$

W

Które, jeśli połączone z poprzednim równaniem i z dodaniem transportu Ekmana, staje się raportem Sharkrup.

• Ekman, V.W. (1905): O wpływie rotacji Ziemi na prądy oceaniczne . Łuk. Matematyka. Astron. Phys. 2, nr 11.
• Gerdes, R., Böning, C.W., Willebrand, J., (2003): Ogólne modele krążenia , Ozean. Promet, 29, 1-4, 15-28
• Gill, A. E. (1982): Dynamika atmosfery-oceanu . Academic Press. 662 pp. ISBN 0-12-283520-4
• Müller, P. (2006): Równania ruchów oceanicznych . Cambridge University Press, 291 s. ISBN 0-521-85513-6
• Munk, W. H. (1950): W krążeniu oceanicznym napędzanym wiatrem . J. Atmos. Sci., 7, 80-93.
• Stommel, H. (1948): Intensyfikacja na zachód prądów oceanicznych opartych . Trans. Amer. Geofii. Union, 29 (2), 202-206.
• Sverdrup, H. U. (1947): Prądy napędzane wiatrem w oceanie baroklinicznym; z zastosowaniem do prądów równikowych wschodniego Pacyfiku . Materiały z National Academy of Sciences, 33 (11), 318-326.
• Tomczak, M. and J. S. Godfrey (2003): Regionalna oceanografia: wprowadzenie . 2. EDN 390P. ISBN 81-7035-306-8.