Chegaraviy oqim - Boundary current

Shimoliy Tinch okean girasi bilan bog'liq bo'lgan asosiy okean oqimlari

Chegaraviy oqimlar bor okean oqimlari mavjudligi bilan aniqlangan dinamikasi bilan qirg'oq chizig'i va ikkita alohida toifaga bo'ling: g'arbiy chegara oqimlari va sharqiy chegara oqimlari.

Sharqiy chegara oqimlari

Sharqiy chegara oqimlari nisbatan sayoz, keng va sekin oqadigan. Ular sharqiy tomonida joylashgan okean havzalari (qit'alarning g'arbiy qirg'oqlariga ulashgan). Subtropik sharqiy chegara oqimlari sovuq suvni yuqori kengliklardan pastki kengliklarga etkazib, ekvator tomon oqadi; misollariga quyidagilar kiradi Benguela oqimi, Kanareykalar oqimi, Gumboldt oqimi, va Kaliforniya oqimi. Sohil bo'yida ko'tarilish ko'pincha ozuqaviy moddalarga boy suvni sharqiy chegara oqim mintaqalariga olib keladi va ularni okeanning samarali hududlariga aylantiradi.

G'arbiy chegara oqimlari

Dunyodagi eng katta okean girlari

G'arbiy chegara oqimlari tufayli okean havzalarining g'arbiy qismida hosil bo'lgan iliq, chuqur, tor va tez oqadigan oqimlardir g'arbiy intensifikatsiya. Ular tropik mintaqadan iliq suv tashiydilar. Bunga misollar Gulf Stream, Agulxas oqimi, va Kuroshio.

G'arbning kuchayishi

G'arbning kuchayishi ning g'arbiy qo'liga tegishli okean oqimi, ayniqsa, katta gyre bunday havza. The savdo shamollari tropikada g'arbga qarab esadi. The g'arbiy o'rta kengliklarda sharqqa qarab esib turing. Bu amal qiladi stress bilan okean sathiga burish shimoliy va janubiy yarim sharlarda: sabab Sverdrup transporti ekvator tomon (tropik tomonga qarab). Massaning saqlanishi va potentsial girdob konservatsiya, bu transport g'arbiy qirg'oq bo'ylab oqadigan tor, kuchli kutup oqimi bilan muvozanatlanadi girdob shamolning girdobga tushishini muvozanatlash uchun qirg'oq ishqalanishi bilan kiritilgan. Teskari ta'sir qutbli girlarga tegishlidir - shamol kuchlanishining burmasi belgisi va hosil bo'lgan oqimlarning yo'nalishi o'zgartiriladi. Asosiy g'arbiy oqimlar (masalan Gulf Stream shimoliy Atlantika okeani ) qarama-qarshi tomonlardan kuchliroq (masalan Kaliforniya oqimi shimoliy tinch okeani ). Mexanikani amerikalik okeanograf aniq ko'rsatib berdi Genri Stommel.

1948 yilda Stommel o'zining asosiy maqolasini nashr etdi Amaliyotlar, Amerika Geofizika Ittifoqi: "Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy yo'nalishda kuchayishi",^[1] unda u oddiy, bir hil, to'rtburchaklar shaklidagi okean modelidan foydalanib, aylanmaydigan ramkada okean uchun oqim sathlari va sirt balandligi konturlarini, doimiy Coriolis parametri bilan tavsiflangan okeanni va nihoyat, kenglik bilan haqiqiy okean havzasini tekshirdi. - o'zgaruvchan Coriolis parametri. Ushbu oddiy modellashtirishda okean sirkulyasiyasiga ta'sir ko'rsatadigan asosiy omillar quyidagilar:

yuzaki shamol kuchlanishi
pastki ishqalanish
gorizontal bosim gradiyentlariga olib keladigan o'zgaruvchan sirt balandligi
The Coriolis ta'siri.

Bunda,^[2] u doimiy zichlik va chuqurlikdagi ummonni qabul qildi ${ displaystyle D + h}$ okean oqimlarini ko'rish; u shuningdek, haqiqiy okeanning tezlashishiga to'sqinlik qiladigan dissipativ effektlarni hisobga olish uchun chiziqli, ishqalanadigan atamani kiritdi. U shu tariqa barqaror impuls va davomiylik tenglamalaridan boshlanadi:

${ displaystyle f (D + h) vF cos chap ({ frac { pi y} {b}} right) -Ru-g (D + h) { frac { qismli h} { qism x}} = 0 qquad (1)}$

${ displaystyle quad -f (D + h) u-Rv-g (D + h) { frac { qisman h} { qisman y}} = 0 qquad qquad (2)}$

${ displaystyle qquad qquad { frac { qisman [(D + h) u]} { qisman x}} + { frac { qisman [(D + h) v]} { qisman y}} = 0 qquad qquad qquad (3)}$

Bu yerda ${ displaystyle f}$ bu Coriolis kuchining kuchi, ${ displaystyle R}$ pastki ishqalanish koeffitsienti, ${ displaystyle g , ,}$ tortishish kuchi va ${ displaystyle -F cos chap ({ frac { pi y} {b}} o'ng)}$ Bu shamolni majburlashdir. Shamol g'arb tomon esmoqda ${ displaystyle y = 0}$ va sharq tomonga qarab ${ displaystyle y = b}$ .

(1) bilan harakat qilish ${ displaystyle { frac { qismli} { qismli y}}}$ va (2) bilan ${ displaystyle { frac { qismli} { qismli x}}}$ , ayirib, keyin (3) dan foydalanib beradi

{ displaystyle v (D + h) chap ({ frac { qismli f} { qisman y}} o'ng) + { frac { pi F} {b}} sin left ({ frac { pi y} {b}} o'ng) + R chap ({ frac { qismli v} { qisman x}} - { frac { qisman u} { qismli y}} o'ng) = 0 to'rtlik (4)}

Agar biz tanishtirsak Oqim funktsiyasi ${ displaystyle psi}$ va buni nazarda tutib chiziqli chiziqqa o'ting ${ displaystyle D >> h}$ , tenglama (4) ga kamayadi

${ displaystyle nabla ^ {2} psi + alpha chap ({ frac { qismli psi} { qisman x}} o'ng) = gamma sin left ({ frac { pi y } {b}} o'ng) qquad (5)}$

Bu yerda

${ displaystyle alpha = chap ({ frac {D} {R}} o'ng) chap ({ frac { qismli f} { qisman y}} o'ng)}$

va

${ displaystyle gamma = { frac { pi F} {Rb}}}$

(5) ning chegara sharti bilan echimlari ${ displaystyle psi}$ sohil bo'ylarida doimiy va turli xil qiymatlari uchun ${ displaystyle alpha}$ , Coriolis parametrining kenglik bilan o'zgarishini g'arbiy chegara oqimlarini kuchaytirishda rolini ta'kidlang. Bunday oqimlar sharqiy hamkasblariga qaraganda ancha tez, chuqurroq, tor va iliqroq ekanligi kuzatilmoqda.

Qaytib kelmaydigan holat uchun (nolinchi Coriolis parametri) va bu doimiy bo'lgan joyda, okean aylanishi g'arbiy chegara yaqinida jadallashtirish / tezlashishni afzal ko'rmaydi. Oqim chiziqlari barcha yo'nalishlarda nosimmetrik xatti-harakatlarni namoyish etadi, balandlik konturlari bir hilda aylanadigan okeanda oqim yo'nalishlariga deyarli parallel munosabatni namoyish etadi. Va nihoyat, aylanadigan sharda - holat Koriolis kuchi kenglik bo'yicha variant, aniq tendentsiya assimetrik G'arbiy qirg'oqlar bo'ylab kuchli klasterlar bilan oqim oqimlari mavjud. Agar oqimlar bir tekis aylansa, bunday okeandagi oqim yo'nalishlari va balandlik konturlarini taqsimlash modellari tarkibidagi matematik jihatdan oqlangan raqamlar.

Sverdrup muvozanati va g'arbiy intensifikatsiya fizikasi

G'arbiy intensifikatsiya fizikasini okean girasi bo'ylab girdob muvozanatini saqlashga yordam beradigan mexanizm orqali tushunish mumkin. Xarald Sverdrup birinchisi, oldingi Genri Stommel, er usti shamollarining majburlashi va yuqori okean qatlami ichidagi ommaviy transport o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rib, o'rta okean girdobidagi muvozanatni tushuntirishga urinish. U geostrofik ichki oqimni o'z zimmasiga oldi, shu bilan birga har qanday ishqalanish yoki yopishqoqlik ta'sirini e'tiborsiz qoldirdi va aylanish okeanning biron bir chuqurligida yo'q bo'lib ketadi. Bu uning nazariyasini g'arbiy chegara oqimlariga tatbiq qilishni taqiqladi, chunki keyinchalik dissipativ effektning ba'zi bir shakllari (pastki Ekman qatlami) keyinchalik butun okean havzasi uchun yopiq aylanishni bashorat qilish va shamol ta'sirida oqimga qarshi turish zarurati paydo bo'ldi.

Sverdrup okeanlarning to'rini, ichki oqimini shamol shamoliga va qo'zg'atilgan sayyora girdobining buzilishiga bog'lash uchun potentsial girdob argumentini keltirdi. Masalan, Ekman subtropiklaridagi yaqinlashish (tropiklarda va shamollarning o'rta kengliklarida g'arbiy shamollarning mavjudligi bilan bog'liq) pastga qarab vertikal tezlikni keltirib chiqarishi va shu sababli suv ustunlarini siqib chiqarishi, keyinchalik bu okean girosini sekinroq aylanishiga majbur qiladi (burchak momentumini saqlash orqali). Bu subtropik girani xarakterlovchi ekvatorial yo'naltirilgan, ichki oqim orqali erishiladigan hodisa, sayyoralar girdobining pasayishi (katta okean sirkulyasiyasida nisbiy vortiklik o'zgarishlari muhim emasligi sababli) orqali amalga oshiriladi.^[3] Aksincha, Ekmanning divergentsiyasi paydo bo'lganda, bu Ekmanning emilimiga (emdirilishiga) olib keladi va keyingi, suv ustunining cho'zilishi va qutbga qaytish oqimiga, pastki qutbli girlarning xarakteristikasiga olib keladi.

Ushbu qaytish oqimi, Stommel ko'rsatganidek,^[1] sodir bo'ladi meridional oqim, okean havzasining g'arbiy chegarasi yaqinida to'plangan. Shamolni kuchaytirishi natijasida vortisit manbasini muvozanatlash uchun Stommel Sverdrup tenglamasiga vortisit lavaboni sifatida ishlaydigan chiziqli ishqalanish atamasini kiritdi. Ushbu pastki okean, gorizontal oqimdagi ishqalanish kuchi Stommelga nazariy jihatdan yopiq, havza bo'ylab aylanishini bashorat qilishga imkon berdi, shu bilan birga shamol boshqaradigan gyrlarning g'arbiy qismida intensivlashishini va uni Coriolis o'zgarishiga kenglik bilan bog'liqligini namoyish etdi (beta effekti). Valter Munk (1950) Stommelning g'arbiy intensifikatsiya nazariyasini yanada aniqroq ishqalanish atamasidan foydalangan holda amalga oshirdi, shu bilan birga "quduq energiyasining lateral tarqalishi" ni ta'kidladi.^[4] Shu tarzda, u nafaqat Stommel natijalarini qayta ishlab, Fors ko'rfazi oqimiga o'xshash okean girosining g'arbiy chegara oqimining aylanishini qayta tiklabgina qolmay, balki sub-qutbli girlar subtropiklardan shimolga qarab rivojlanib, aylanib chiqishi kerakligini ko'rsatdi. qarama-qarshi yo'nalish.

Shuningdek qarang

Ekman transporti - shamol yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan er usti suvlarining toza transporti
Okean gyre - Okean oqimlarining aylanishining har qanday katta tizimi
Sverdrup balansi - Ochiq okean yuzasida yuzaga kelgan shamol zo'riqishi va okean suvlarining vertikal integral meridional (shimoliy-janubiy) transporti o'rtasidagi nazariy bog'liqlik.

Adabiyotlar

Turman, Garold V., Trujillo, Alan P. Kirish okeanografiyasi O'ninchi nashr. ISBN 0-13-143888-3
AMS lug'ati^{[doimiy o'lik havola ]}
Professor Rafael Kudela, UCSC, ma'ruzalar OCEA1 Fall 2007
X.Stommel, Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy yo'nalishda kuchayishi, Amaliyotlar Amerika Geofizika Ittifoqi: Vol. 29, 1948 yil
Munk, V. H., Shamol bilan boshqariladigan okean sirkulyasiyasida, J. Meteorol., Vol. 7,1950
Styuart, R. "11". Shamol bilan boshqariladigan okean aylanishi. ocianworld.tamu.edu. Arxivlandi asl nusxasi 2011-11-21 kunlari. Olingan 2011-12-08.
Jon H. Stil; va boshq. (2010 yil 22 oktyabr). Okean oqimlari: Okean fanlari ensiklopediyasining hosilasi. ISBN 9780080964867.
Sverdrup, Xarald (1947). Baroklinik okeandagi shamol tomonidan boshqariladigan oqimlar; Sharqiy Tinch okeanining ekvatorial oqimlariga qo'llash bilan. Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari (Hisobot). 33. JSTOR 87657.

Izohlar

^ ^a ^b Stommel, Genri (1948 yil aprel). "Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy yo'nalishda kuchayishi" (PDF). Amaliyotlar, Amerika Geofizika Ittifoqi. 29 (2): 202–206. doi:10.1029 / tr029i002p00202. Olingan 27 avgust 2012.
^ X. Stommel, Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy tomon intensivlashuvi, Amaliyotlar, Amerika Geofizika Ittifoqi: Vol. 29, 1948
^ Lynne D Talley; va boshq. (2011 yil 11 aprel). Ta'riflovchi fizik okeanografiya. ISBN 9780080939117.
^ Berger, Volfgang X.; Noble Shor, Elizabeth (6-may, 2009). Okean: bir asrlik izlanishlar haqidagi mulohazalar. ISBN 9780520942547.

Tashqi havolalar

[Stommel_1948-1] Stommel, Genri (1948 yil aprel). "Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy yo'nalishda kuchayishi" (PDF). Amaliyotlar, Amerika Geofizika Ittifoqi. 29 (2): 202–206. doi:10.1029 / tr029i002p00202. Olingan 27 avgust 2012.

[2] X. Stommel, Shamolga asoslangan okean oqimlarining g'arbiy tomon intensivlashuvi, Amaliyotlar, Amerika Geofizika Ittifoqi: Vol. 29, 1948

[3] Lynne D Talley; va boshq. (2011 yil 11 aprel). Ta'riflovchi fizik okeanografiya. ISBN 9780080939117.

[4] Berger, Volfgang X.; Noble Shor, Elizabeth (6-may, 2009). Okean: bir asrlik izlanishlar haqidagi mulohazalar. ISBN 9780520942547.

[1]

[2]

[3]

[4]

Jismoniy okeanografiya
To'lqinlar	Havo to'lqinlari nazariyasi Ballantin shkalasi Benjamin - Feirning beqarorligi Bussinesqga yaqinlashish To'lqinni sindirish Klapotis Knoidal to'lqin Dengizni kesib o'tish Tarqoqlik To'lqin to'lqini Ekvatorial to'lqinlar Qabul qiling Gravitatsiya to'lqini Yashil qonun Infragravitatsiya to'lqini Ichki to'lqin Iribarren raqami Kelvin to'lqini Kinematik to'lqin Longhore drift Luqoning variatsion printsipi Yumshoq nishabli tenglama Radiatsion stress Rog'un GESi to'lqini Rossbi to'lqini Rossby-tortishish to'lqinlari Dengiz davlati Seiche To'lqinning sezilarli balandligi Soliton Stokning chegara qatlami Stoks drift Stoklar to'lqinlanmoqda Shish Troxoidal to'lqin Tsunami megatsunami Undertow Ursell raqami To'lqin harakati To'lqinlar bazasi To'lqin balandligi To'lqin kuchi To'lqinli radar To'lqinlarni sozlash To'lqinlarni shoaling To'lqin turbulentligi To'lqin va oqimning o'zaro ta'siri To'lqinlar va sayoz suvlar bir o'lchovli Sen-Venant tenglamalari sayoz suv tenglamalari Shamol to'lqini model
Sirkulyatsiya	Atmosfera aylanishi Baroklinlik Chegaraviy oqim Koriolis kuchi Koriolis - Stoks kuchi Kreyk-Leybovich girdob kuchi Pastga tushish Eddi Ekman qatlami Ekman spirali Ekman transporti El-Nino-Janubiy tebranish Umumiy aylanish modeli Okeanning geokimyoviy qismlarini o'rganish Geostrofik oqim Global Ocean Data Analysis Loyihasi Gulf Stream Galotermik qon aylanishi Gumboldt oqimi Gidrotermal qon aylanishi Langmuirning aylanishi Longhore drift Oqim oqimi Modulli okean modeli Okean oqimi Okean dinamikasi Okean gyre Princeton okean modeli Rip oqimi Yer osti oqimlari Sverdrup balansi Termohalin aylanishi o'chirish; yopish Upwelling Shamol hosil bo'lgan oqim Girdob Jahon okeanining aylanma eksperimenti
Tides	Amfidromik nuqta Yer to'lqini Tide rahbari Ichki oqim Lunitidal interval Perigean bahor fasllari Kelgusi to'lqin O'n ikkinchi qoidalar Sekin suv G'alati tuynuk Gelgit kuchi Gelgit kuchi Gelgit poygasi Tidal oralig'i Gelgit rezonansi Tide gauge Vaqt chizig'i Suv oqimlari nazariyasi
Er shakllari	Abissal muxlisi Abyssal tekisligi Atoll Bimetrik jadval Sohil geografiyasi Sovuq oqim Qit'a chegarasi Kontinental ko'tarilish Kontinental tokcha Konturit Yigit Gidrografiya Okean havzasi Okean platosi Okean xandagi Passiv marj Dengiz tubi Seamount Dengiz osti kanyoni Dengiz osti vulqoni
Plitalar tektonika	Konvergent chegara Turli xil chegara Singan zonasi Gidrotermal shamollatish Dengiz geologiyasi O'rta okean tizmasi Mohorovichichni to'xtatish Vine-Matthews-Morley gipotezasi Okean qobig'i Tashqi xandaq shishadi Ridge surish Dengiz tubining tarqalishi Plitani tortib olish Plitani emdirish Plitalar oynasi Subduktsiya Transformatsiya xatosi Vulkanik yoy
Okean zonalari	Bentik Chuqur okean suvi Chuqur dengiz Littoral Mesopelagik Okean Pelagik Fotosurat Sörf Swash
Dengiz sathi	Tsunamilar haqida chuqur okeanni baholash va hisobot Kelajakdagi dengiz sathi Global dengiz sathini kuzatish tizimi Shimoliy G'arbiy Shelf Operatsion Okeanografik Tizimi Dengiz sathining egri chizig'i Dengiz sathining ko'tarilishi Jahon geodezik tizimi
Akustika	Chuqur tarqalgan qatlam Gidroakustika Okean akustik tomografiyasi Sofar bombasi SOFAR kanali Suv osti akustikasi
Sun'iy yo'ldoshlar	Jeyson-1 Jeyson-2 (Okean yuzasi topografiyasi missiyasi) Jeyson-3
Bog'liq	Argo Bentik qo'nish Suvning rangi DSV Alvin Marginal dengiz Dengiz energiyasi Dengiz ifloslanishi Bog'lanish Milliy Okeanografik ma'lumotlar markazi Okean Okeanni o'rganish Okean kuzatuvlari Okeanni qayta tahlil qilish Okean yuzasi relyefi Okeanning issiqlik energiyasini konversiyasi Okeanografiya Pelagik cho'kindi Dengiz yuzasi mikro qatlami Dengiz sathining harorati Dengiz suvi Sferadagi fan Termoklin Suv osti planeri Suv ustuni Jahon okean atlasi
Okeanlar portali Turkum Umumiy