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Ciencias de la Tierra y del espacio · 术语表

什么是 Capa de Ekman, transporte de Ekman, espiral de Ekman？

又称： capa de Ekman · transporte de Ekman · espiral de Ekman · sverdrup (unidad)

Definición 29.3 Ciencias de la Tierra y del espacio universitarias — primer año · 第 29 章 — La circulación del océano

La capa de Ekman es la capa superficial delgada del océano, como mucho de unos pocos cientos de metros de espesor, en la que la tensión del viento se transmite hacia abajo por fricción turbulenta y se equilibra con la fuerza de Coriolis. El transporte de Ekman es la masa de agua que la capa lleva por segundo a través de una franja vertical de 1 m1\,\mathrm{m} de ancho, desde la superficie hasta por debajo de la capa:

M⃗=∫−d0ρ v⃗ dz(kg m−1 s−1);\vec M = \int_{-d}^{0} \rho\,\vec v\,\mathrm dz \quad (\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-1}\,\mathrm{s}^{-1});

dividida por la densidad, es un transporte de volumen por metro, en m2 s−1\mathrm{m}^{2}\,\mathrm{s}^{-1}. La espiral de Ekman es el giro y debilitamiento de la corriente con la profundidad en la capa. Los transportes oceánicos se cuentan en sverdrups: 1 Sv1\,\mathrm{Sv} =106 m3 s−1= 10^{6}\,\mathrm{m}^{3}\,\mathrm{s}^{-1}.

Espiral de Ekman bajo un viento de 10\, m/ s que sopla hacia el norte a 35 N, con las constantes de Ekman. Izquierda: la corriente vista desde arriba en la superficie y en cada décima parte de la profundidad de Ekman D_E hasta D_E (flechas azules), con la curva gris uniendo sus puntas; la corriente de superficie está a 45 a la derecha del viento, las más profundas son más débiles y están giradas aún más a la derecha. El transporte de toda la capa (verde; solo la dirección) está a 90 a la derecha del viento. Derecha: las dos componentes frente a la profundidad.
Espiral de Ekman bajo un viento de 10 m/s10\,\mathrm{m}/\mathrm{s} que sopla hacia el norte a 35∘35{}^{\circ} N, con las constantes de Ekman. Izquierda: la corriente vista desde arriba en la superficie y en cada décima parte de la profundidad de Ekman DED_E hasta DED_E (flechas azules), con la curva gris uniendo sus puntas; la corriente de superficie está a 45∘45{}^{\circ} a la derecha del viento, las más profundas son más débiles y están giradas aún más a la derecha. El transporte de toda la capa (verde; solo la dirección) está a 90∘90{}^{\circ} a la derecha del viento. Derecha: las dos componentes frente a la profundidad.

示例

Ejemplo 29.5 (El transporte bajo una brisa fresca)

Un viento de 10 m/s10\,\mathrm{m}/\mathrm{s} que sopla hacia el norte a 35∘35{}^{\circ} N ejerce T=0.170 PaT = 0.170\,\mathrm{Pa}. Con f=2Ωsin⁡35∘=8.365×10−5 s−1f = 2\Omega\sin35{}^{\circ} = 8.365 \times 10^{-5}\,\mathrm{s}^{-1}, el transporte de Ekman es 0.170/(8.365×10−5)=2036 kg m−1 s−10.170/(8.365 \times 10^{-5}) = 2036\,\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-1}\,\mathrm{s}^{-1}, hacia el este. Con ρ=1027 kg m−3\rho = 1027\,\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-3}, son 1.98 m3 s−11.98\,\mathrm{m}^{3}\,\mathrm{s}^{-1} por cada metro medido a través del transporte: a través de una línea de 1000 km1000\,\mathrm{km} de largo, unos 2 Sv2\,\mathrm{Sv}.

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