Сила Кориолиса – Стокса - Coriolis–Stokes force

В динамика жидкостей, то Сила Кориолиса – Стокса это принуждение средний расход во вращающейся жидкости из-за взаимодействия Эффект Кориолиса и волновой Стоксов дрейф. Эта сила действует на воду независимо от напряжение ветра.^[1]

Эта сила названа в честь Гаспар-Гюстав Кориолис и Джордж Габриэль Стоукс, два ученых XIX века. Важные начальные исследования эффектов Вращение Земли на Волновое движение - и результирующие форсирующие эффекты на среднее циркуляция океана - были выполнены Урселл и Дикон (1950), Хассельманн (1970) и Поллард (1970).^[1]

Воздействие Кориолиса – Стокса на среднюю циркуляцию в Эйлерова система отсчета был впервые дан Хассельманн (1970):^[1]

${displaystyle ho {oldsymbol {f}} imes {oldsymbol {u}} _ {S},}$

быть добавленным к обычному форсированию Кориолиса ${displaystyle ho {oldsymbol {f}} imes {oldsymbol {u}}.}$ Здесь ${displaystyle {oldsymbol {u}}}$ это иметь в виду скорость потока в эйлеровой системе отсчета и ${displaystyle {oldsymbol {u}} _ {S}}$ - скорость стоксова дрейфа - при условии, что обе скорости являются горизонтальными (перпендикулярными ${displaystyle {hat {oldsymbol {z}}}}$). Дальше ${displaystyle ho}$ это жидкость плотность, ${displaystyle imes}$ это перекрестное произведение оператор ${displaystyle {oldsymbol {f}} = f {hat {oldsymbol {z}}}}$ куда ${displaystyle f = 2Omega sin phi}$ это Параметр Кориолиса (с ${displaystyle Omega}$ вращение Земли угловая скорость и ${displaystyle sin phi}$ то синус из широта ) и ${displaystyle {hat {oldsymbol {z}}}}$ - единичный вектор в вертикальном восходящем направлении (противоположном Земное притяжение ).

Поскольку скорость стоксова дрейфа ${displaystyle {oldsymbol {u}} _ {S}}$ находится в распространение волн направление, и ${displaystyle {oldsymbol {f}}}$ в вертикальном направлении, сила Кориолиса – Стокса равна перпендикуляр к направлению распространения волны (т. е. в направлении, параллельном гребни волн ). На большой глубине скорость стоксова дрейфа равна ${displaystyle {oldsymbol {u}} _ {S} = {oldsymbol {c}}, (ka) ^ {2} exp (2kz)}$ с ${displaystyle {oldsymbol {c}}}$ волны фазовая скорость, ${displaystyle k}$ то волновое число, ${displaystyle a}$ волна амплитуда и ${displaystyle z}$ вертикальная координата (положительная в направлении вверх, противоположном ускорению свободного падения).^[1]

Смотрите также

• Слой Экмана
• Экман транспорт

Примечания

Рекомендации