Embed Size (px)
Citation preview
La rotación y el viento de gran escala
Geroge Hadley 1735
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 1
La rotación y el viento de gran escala
modelo de 3 celdas
Permite explicar la generación de los vientos del Oeste y la distribución de presión atmosférica global
Una visión más realista
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 2
El patrón de presión atmosférica observado
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 3
El patrón de vientos observado
0.1 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2Tensión del viento (Pa)
-90
-60
-30
0
30
60
90
Latit
ud
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 – . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 4
El viento y la costa (HS)
Transporte de Ekman
viento
Transporte de Transporte de EkmanEkman
viento
Surgencia upwelling
Hundimiento downwelling
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 Dinámica Oceánica – Parte 2 - 5
Evidencias del upwelling “costero” (HS)
Benguela
TE
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 6
Convergencia en la capa de Ekman
ecuador alisios
Lat. medias oestes
convergencia
ΔpΔp fu fu
Capa de Ekman
u
u
hundimiento hundimiento downwellingdownwellingOceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 7
Divergencia en la capa de Ekman
Estes subpolares
Lat. medias oestes
divergencia
Δp Δpfu fu
Capa de Ekman
u
u
surgencia upwellingOceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 8
Topografía de la superficie del mar y corrientes asociadas
cálida
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 9
El modelo de Sverdrup (1947)
Presión: 1 / Presión: 1 / ρρ ((∂∂p / p / ∂∂x)x)Coriolis: f v Coriolis: f v Fricción: AV ∂2u / ∂z2
β My = rotZ τ0
= a Π τ0 sen Π y (1-x/a) b β ρ0 b
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000x (km)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
y (k
m)
a= 6000 km
b= 4000 km
-0 .0 8-0 .0 400 .0 40 . 08
τ = − τ0 cos Π y
b
z = (6000*3.1415*(-.1)/(4000*1.6e-11*1026))*sin(3.1415*y/4000)*(1-(x/6000))/1000000
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 10
Circulación en el Pacífico tropical (Reid, 1947)
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 11
La solución de Sverdrup
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 12
Intensificación de las corrientes en el borde oeste (Stommel, 1948)
Presión: 1 / Presión: 1 / ρρ ((∂∂p / p / ∂∂x)x)Coriolis: f v Coriolis: f v Fricción vert: AH ∂2u / ∂z2 = a Π τ0 sen Π y (e(-xβ/R)
- x/a -1) b β ρ0 b
Fricción horiz: Fricción horiz: --RuRu
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 13
Solución de Stommel tierra no rotante
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 14
a= 6000 km
b= 4000 km
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 60000
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
a= 6000 km
b= 4000 km
-0.08- 0.0400.040.08
τ = − τ0 cos Π y
b
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 60000
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
a= 6000 km
b= 4000 km
-0.08- 0.0400.040.08
τ = − τ0 cos Π y
b
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 60000
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000z = 6000*3.1415*(-.1)/ (4000*1.6e-11*1026)*sin(3.1415*y/4000)*(exp(-(x/6000)/.025)+(x/6000)-1)/1000000
= a Π τ0 sen Π y (e (-xβ/R) - x /a -1)
b β ρ0 b
ε = / βR a = 0 .025
Solución de Stommel tierra rotante “plano β”
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 15
Solución de Munk fricción turbulenta
AAHH ∂∂22v / v / ∂∂yy2 2 AAHH ∂∂22v / v / ∂∂xx22
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 16
El océano real
Oceanografía General /Oceanografía Física I – 2011 . Dinámica Oceánica – Parte 2 - 17
