ديناميكا المحيط

ديناميكية المحيط تحكمها معادلات نيوتن للحركة كما تصفها معادلات نافييه ستوكس لعنصر سائل يقع في (x,y,z) على سطح كوكبنا الدوّار والذي يتحرك بسرعات (u,v,w) نسبة إلى ذلك السطح:

• معادلة الزخم المنطقيّ:

${\displaystyle {\frac {Du}{Dt}}=-{\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial p}{\partial x}}+fv+{\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial \tau _{x}}{\partial z}}}$

• معادلة الزخم الزوالي:

${\displaystyle {\frac {Dv}{Dt}}=-{\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial p}{\partial y}}-fu+{\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial \tau _{y}}{\partial z}}}$

• معادلة الزخم العمودي (بافتراض أن المحيط في توازن هيدروستاتيكي):

${\displaystyle {\frac {\partial p}{\partial z}}=-\rho g}$

• معادلة الاستمرارية (بافتراض أن المحيط غير قابل للانضغاط):

${\displaystyle {\frac {\partial u}{\partial x}}+{\frac {\partial v}{\partial y}}+{\frac {\partial w}{\partial z}}=0}$

• معادلة درجة الحرارة:

${\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial t}}+u{\frac {\partial T}{\partial x}}+v{\frac {\partial T}{\partial y}}+w{\frac {\partial T}{\partial z}}=Q}$.[2]

• معادلة الملوحة:

${\displaystyle {\frac {\partial S}{\partial t}}+u{\frac {\partial S}{\partial x}}+v{\frac {\partial S}{\partial y}}+w{\frac {\partial S}{\partial z}}=(E-P)S(z=0)}$.[2]

هنا "u" هي سرعة المنطقة، و"v" هي السرعة الزوالية، و"w" هو السرعة العمودية، و"p" هو الضغط، و"ρ" هي الكثافة، و"T" هي الحرارة، و"S" هي الملوحة، و"g" هو التسارع الناتج عن الجاذبية، و"τ" هو ضغط الرياح، و"f" هومعامل كوريوليس. و"Q" هي المدخلات الحرارية إلى المحيط، في حين أن "P-E" هي مدخلات المياه العذبة إلى المحيطات.

• بوابة الفيزياء
• بوابة عالم بحري
• بوابة ملاحة
• بوابة علوم