Войти
Экман спиральный эффект.. 1. Ветер. 2. сила сверху. 3. Действующее направление тока. 4. Эффект Кориолиса Спираль Экмана представляет собой структуру течений или ветров около горизонтальной границы, в которой направление потока вращается по мере удаления от границы. Он получил свое название от шведского океанографа Вагна Вальфрида Экмана. Отклонение поверхностных течений было впервые замечено норвежским океанологом Фритьофом Нансеном в период (1893–1896 гг.), И этот эффект впервые физически объяснил Вагн Вальфрид Экман.
Эффект является следствием эффекта Кориолиса, воздействующего на движущиеся объекты. кажущейся силе справа от направления их движения в северном полушарии (и слева в южном полушарии). Таким образом, когда постоянный ветер дует над обширной областью поверхности океана в северном полушарии, он вызывает поверхностное течение, которое ускоряется в этом направлении, которое затем испытывает силу Кориолиса и ускорение вправо от ветра: течение повернет постепенно вправо по мере увеличения скорости. Поскольку поток теперь несколько правее ветра, сила Кориолиса, перпендикулярная движению потока, теперь частично направлена против ветра. В конце концов, течение достигнет максимальной скорости при наличии силы ветра, эффекта Кориолиса и сопротивления подземного водного баланса, и течение будет течь с постоянной скоростью и направлением, пока сохраняется ветер. Этот поверхностный поток тянется к слою воды под ним, прилагая силу в своем собственном направлении движения к этому слою, повторяя процесс, в результате чего этот слой в конечном итоге становится устойчивым течением даже дальше вправо от ветра, и так далее для более глубоких слоев. воды, что приводит к непрерывному вращению (или спирали) направления течения с изменяющейся глубиной. По мере увеличения глубины сила, передаваемая движущимся ветром, уменьшается, и, таким образом, скорость результирующего установившегося тока уменьшается, отсюда и изображение конической спирали на прилагаемой диаграмме. Глубина, на которую проникает спираль Экмана, определяется тем, насколько далеко турбулентное перемешивание может проникнуть в течение маятникового дня.
На диаграмме выше предпринимаются попытки показать силы, связанные со спиралью Экмана, применительно к северному полушарию. Сила сверху отображается красным цветом (начиная с ветра, дующего над поверхностью воды), сила Кориолиса (которая показана под прямым углом к силе сверху, хотя на самом деле она должна быть под прямым углом к фактическому потоку воды) равна темно-желтым, а результирующее движение воды - розовым, которое затем становится силой сверху для слоя под ним, с учетом постепенного спирального движения по часовой стрелке при движении вниз.
Первые задокументированные наблюдения океанической спирали Экмана были сделаны в Северном Ледовитом океане во время дрейфующего ледяного потока в 1958 году. Более свежие наблюдения включают:
Общее для Было обнаружено, что некоторые из этих наблюдательных спиралей «сжаты», отображая большие оценки вихревой вязкости при рассмотрении скорости вращения с глубиной, чем вихревая вязкость, полученная из рассмотрения скорости уменьшения скорости. Хотя в Южном океане эффект «сжатия» или спирального сплющивания исчез, когда новые данные позволили более тщательно рассмотреть эффект геострофического сдвига.
Классическая спираль Экмана наблюдалась под морским льдом, но наблюдения остаются редко в условиях открытого океана. Это связано как с тем фактом, что турбулентное перемешивание в поверхностном слое океана имеет сильный суточный цикл, так и с тем фактом, что поверхностные волны могут дестабилизировать спираль Экмана. Спирали Экмана также встречаются в атмосфере. Поверхностные ветры в Северном полушарии имеют тенденцию дуть левее ветров вверх.
Портал океанов  | На Wikimedia Commons есть медиа относящиеся к спираль Экмана. |
