9.5: Ekman Espiral y Transporte Ekman
- Page ID
- 90300
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
Transporte Ekman Espiral y Ekman
Los primeros marineros que viajaban en regiones donde los icebergs son comunes notaron que los icebergs se movían en una dirección diferente al viento (provocando alarma ya que los icebergs estaban cortando a través de los caminos de los barcos que se movían hacia abajo del viento).
Figura 9.8. Marineros de barcos notaron que los icebergs se mueven en una dirección diferente a la del viento.
Walfrid Ekman (1874-1954, físico sueco) resolvió el problema de por qué las corrientes de viento y de agua no eran las mismas. La fuerza del viento afecta a las moléculas de agua superficial, que a su vez, arrastran capas más profundas de moléculas de agua debajo de ellas (el arrastre es causado por la fricción entre las moléculas de agua). Cuanto más profundo debajo de la superficie, más lento se mueve el agua en comparación con la capa de agua por encima de ella.
El movimiento de la superficie cesa a una profundidad de aproximadamente 100 metros (330 pies).
Como se señaló anteriormente, tanto el agua superficial como las aguas más profundas son desviadas por el efecto Coriolis.
—90° a la derecha en el hemisferio norte
—90° a la izquierda en el hemisferio sur.
La profundidad es importante: Cada capa de agua sucesivamente más profunda se mueve más lentamente hacia la derecha (o izquierda), creando un efecto espiral (llamado Espiral Ekman). Debido a que las capas más profundas de agua se mueven más lentamente que las capas menos profundas, tienden a girarse y fluir en dirección opuesta a la corriente superficial. El resultado neto es que el transporte neto en las corrientes superficiales es 90° del viento (Figura 9.9).
Este carácter retorcido de las aguas superficiales del océano se llama espiral Ekman. El impacto de la Espiral Ekman se mejora donde las características geográficas crean barreras para el movimiento del agua. El transporte de Ekman es el movimiento neto de un fluido (agua de mar) como resultado de un equilibrio entre el efecto Coriolis y las fuerzas de arrastre turbulentas (dentro de las aguas superficiales y las características geográficas (costa y fondo marino).
Figura 9.9. La espiral de Ekman