En dinámica de fluidos , la fuerza de Coriolis-Stokes es un forzamiento del flujo medio en un fluido en rotación debido a la interacción del efecto Coriolis y la deriva de Stokes inducida por ondas . Esta fuerza actúa sobre el agua independientemente del estrés del viento . [1]
Esta fuerza lleva el nombre de Gaspard-Gustave Coriolis y George Gabriel Stokes , dos científicos del siglo XIX. Estudios iniciales importantes sobre los efectos de la rotación de la Tierra sobre el movimiento de las olas - y los efectos de forzamiento resultantes sobre la media la circulación del océano - fueron hechas por Ursell y Deacon (1950) , Hasselmann (1970) y Pollard (1970) . [1]
La fuerza de Coriolis-Stokes sobre la circulación media en un marco de referencia euleriano fue dada por primera vez por Hasselmann (1970) : [1]
para ser agregado al forzamiento común de Coriolis Aquí es la velocidad media del flujo en un marco de referencia euleriano y es la velocidad de deriva de Stokes, siempre que ambas sean velocidades horizontales (perpendiculares a ). Máses la densidad del fluido ,es el operador de productos cruzados , dónde es el parámetro de Coriolis (conla velocidad angular de rotación de la Tierra yel seno de la latitud ) yes el vector unitario en la dirección vertical ascendente (opuesta a la gravedad de la Tierra ).
Dado que la velocidad de deriva de Stokes está en la dirección de propagación de la onda , yestá en la dirección vertical, el forzamiento de Coriolis-Stokes es perpendicular a la dirección de propagación de la onda (es decir, en la dirección paralela a las crestas de la onda ). En aguas profundas, la velocidad de deriva de Stokes es con la velocidad de fase de la onda ,el número de onda ,la amplitud de onda yla coordenada vertical (positiva en la dirección ascendente opuesta a la aceleración gravitacional). [1]
Ver también
Notas
- ^ a b c d Polton, JA; Lewis, DM; Belcher, SE (2005), "El papel de la fuerza de Coriolis-Stokes inducida por las olas en la capa mixta impulsada por el viento" (PDF) , Journal of Physical Oceanography , 35 (4): 444–457, Bibcode : 2005JPO ... .35..444P , CiteSeerX 10.1.1.482.7543 , doi : 10.1175 / JPO2701.1
Referencias
- Hasselmann, K. (1970), "Oscilaciones inerciales impulsadas por ondas", Dinámica de fluidos geofísicos , 1 (3–4): 463–502, Bibcode : 1970GApFD ... 1..463H , doi : 10.1080 / 03091927009365783
- Leibovich, S. (1980), "Sobre las teorías de interacción onda-corriente de las circulaciones de Langmuir", Journal of Fluid Mechanics , 99 (4): 715–724, Bibcode : 1980JFM .... 99..715L , doi : 10.1017 / S0022112080000857
- Pollard, RT (1970), "Ondas superficiales con rotación: una solución exacta", Journal of Geophysical Research , 75 (30): 5895–5898, Bibcode : 1970JGR .... 75.5895P , doi : 10.1029 / JC075i030p05895
- Ursell, F .; Deacon, GER (1950), "Sobre la forma teórica del oleaje oceánico en una Tierra en rotación", Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , 6 (Suplemento geofísico): 1–8, Bibcode : 1950GeoJ .... 6 ... .1U , doi : 10.1111 / j.1365-246X.1950.tb02968.x