La difusión de remolinos , dispersión de remolinos , multitrayecto o difusión turbulenta es cualquier proceso de difusión mediante el cual se mezclan sustancias en la atmósfera o en cualquier sistema de fluidos debido al movimiento de remolinos . [1] [2] En otras palabras, [3] es la mezcla causada por remolinos que pueden variar en tamaño desde las pequeñas microescalas de Kolmogorov hasta los giros subtropicales . El tamaño de los remolinos disminuye a medida que se pierde la energía cinética, hasta que alcanza un tamaño lo suficientemente pequeño como para controlar la viscosidad, lo que provoca que la energía cinética se disipe en calor. [4]El concepto de turbulencia o flujo turbulento provoca la difusión de remolinos. [5] La teoría de la difusión de remolinos fue desarrollada por Sir Geoffrey Ingram Taylor . [6]
Debido a que los procesos microscópicos responsables de la mezcla atmosférica son demasiado complejos para modelarlos en detalle, los modeladores atmosféricos generalmente tratan la mezcla atmosférica como un proceso macroscópico de difusión "remolino". En este enfoque, la tasa de difusión en cada nivel de presión se parametriza mediante una cantidad conocida como coeficiente de difusión de remolinos , K [7] (también llamado a veces difusividad de remolinos , con unidades de m 2 s −1 ). en la ecuación de difusión , para describir la dispersión o mezcla de solutos en sistemas fluidos o atmosféricos. [8]
En los sistemas naturales, el componente vertical de la difusión de remolinos es un parámetro importante para modelar y describir las variaciones atmosféricas debidas a la turbulencia y la convección. [9] Este proceso de difusión de remolinos es la base de la estructura de la capa límite atmosférica . [9] En los ríos, los remolinos provocan fluctuaciones en la velocidad del río y su tamaño determina la magnitud de la difusión de los remolinos. [4] El tamaño suele estar limitado por la profundidad del río, debido a que la profundidad de un río suele ser mucho menor que su ancho. [4]
Referencias
- ^ Compendio de terminología química de la IUPAC, segunda edición (1997) Gold Book Link [ enlace muerto permanente ]
- ^ Mundo de la ciencia, marco de lobo
- ^ Glosario de enlace de meteorología
- ^ a b c Chanson, Hubert (2004), "Introducción: mezcla turbulenta y dispersión en ríos y estuarios: una introducción", Hidráulica ambiental de los flujos de canales abiertos , Elsevier, págs. 35-36, doi : 10.1016 / b978-0- 7506-6165-2.50062-x , ISBN 978-0-7506-6165-2
- ^ Srinivasan, Kaushik; Young, WR (junio de 2014). "Esfuerzo de Reynolds y difusividad de remolinos de los flujos de corte del plano β". Revista de Ciencias Atmosféricas . 71 (6): 2169–2185. doi : 10.1175 / jas-d-13-0246.1 . ISSN 0022-4928 .
- ^ Kalinske, AA; Pien, CL (1 de marzo de 1944). "Difusión de remolinos". Química industrial y de ingeniería . 36 (3): 220-223. doi : 10.1021 / ie50411a008 . ISSN 0019-7866 .
- ^ Chamberlain, JW y Hunten, DM (1987). Teoría de las atmósferas planetarias: una introducción a su física y química . Nueva York: Academic Press. págs. 75 y 90.
- ^ "Estudio del efecto de la variación vertical de la velocidad del viento y la difusividad de los remolinos sobre la ecuación de advección-difusión". Informes de ciencias aplicadas . 14 (3). 2016-05-05. doi : 10.15192 / pscp.asr.2016.14.3.250257 . ISSN 2311-0139 .
- ^ a b Kumar, Pramod; Sharan, Maithili (1 de marzo de 2012). "Parametrización de la difusividad de los remolinos en un modelo de dispersión sobre terreno homogéneo en la capa límite atmosférica" . Investigación atmosférica . 106 : 30–43. doi : 10.1016 / j.atmosres.2011.10.020 . ISSN 0169-8095 .