Dinàmica oceànica

La dinàmica oceànica definix i descriu el moviment dels oceans, les ones, les marees i les corrents marines.

Introducció

Considerant la temperatura i el moviment de l'oceà es poden diferenciar 3 capes distintes:

• La capa mixta superficial.
• L'oceà superior (per damunt de la termoclina).
• L'oceà profunt.

La capa mixta és la més propenca a la superfície i pot variar la seua gruixa des dels 10 als 500 metros. Esta capa té característiques tals com la temperatura, la salinitat i l'oxigen dissolt que són uniformes en la profunditat, lo que reflectix una història de la turbulència activa (l'atmòsfera té una capa de llímit planetària anàloga). En les latitut subtropicales esta capa té la major gruixa en l'hivern tardà com a resultat de les tormentes de l'hivern i el refredat de la superfície i molt més prima en estiu. La seua dinàmica és governada per la mescla de turbulències aixina com pel bombeig de Ekman, que realisen intercanvis en l'atmòsfera confrontant, i en la advección horisontal.

L'oceà superior, caracterisat per temperatures calentes i un moviment actiu, varia en profunditat des dels 100 metros o menys en les zones tropicals i els oceans de l'est, fins als 800 metros en els oceans subtropicales occidentals. Esta capa intercanvia característiques tals com a calor i aigua dolça en l'atmòsfera en periodos de varis anys. Baix de la capa mixta l'oceà superior és governat generalment per les relacions hidrostàtiques i geostróficas. Les excepcions inclouen les zones tropicals profundes i les regions costeres.

L'oceà profunt és fret i obscur, en velocitats generalment dèbils (encara que existixen àrees llimitades d'esta capa que se sap tenen recirculación significatives). L'oceà profunt se suministra d'aigua de l'oceà superior solament en algunes regions geogràfiques llimitades, com l'Atlàntic Nort subpolar i vàries regions d'afonament al voltant de l'antàrtic. Per esta dèbil font d'aigua a l'oceà profunt la duració de la residència mija de l'aigua en esta capa és de centenars d'anys. En l'oceà profunt les relacions hidrostàtiques i geostróficas també són generalment vàlides i la mescla és generalment dèbil.

Equacions primitives

La dinàmica de l'oceà és governada per les equacions de Newton. Del moviment segons lo expressat per a un element de decorregut localisat en (x, i, z) en la superfície del nostre planeta giratori i movent-se a una velocitat relativa (o, v, w) respecte d'eixa superfície:

• l'equació del moment zonal serà:

___MATH_0___

• l'equació del moment meridional serà:

___MATH_1___

• l'equació del moment vertical serà (es considera que l'oceà està en equilibri hidrostàtic):

___MATH_2___

• la equació de continuïtat (considera que l'oceà és incompresible):

___MATH_3___

• l'equació de temperatura:

___MATH_4___.

• l'equació de salinitat:

___MATH_5___.

A on "o" és la velocitat zonal, "v" és la velocitat meridional, "w" és la velocitat vertical, "p" és la pressió, "ρ" és la densitat, "T" és la temperatura, "S" és la salinitat, "g" és l'acceleració de la gravetat, "τ" és la força del vent, i "f" és el paràmetro de Coriolis. "Q" és la calor que entra a l'oceà, i "P-E" és l'aigua dolça que entra a l'oceà.