Utilisateur:


Déplacement le long des côtes

Storyboard

>Modèle

ID:(1578, 0)



Mécanismes

Iframe

>Top



Code
Concept

Mécanismes

ID:(15446, 0)



Transports Ekman

Concept

>Top


ID:(11679, 0)



Transports Ekman

Image

>Top


ID:(11680, 0)



Zones de remontée d'eau

Image

>Top


ID:(11700, 0)



Modèle

Top

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$C_D$
C_D
Coefficient de traînée
-
$\rho$
rho
Densité de l'eau de mer
kg/m^3
$f$
f
Facteur de Coriolis
m/s^2
$\pi$
pi
Pi
rad
$A_z$
A_z
Viscosité tourbillonnante pour le mélange vertical
m/s^2
$u_e$
u_e
Vitesse d'Ekman
m/s

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\rho_a$
rho_a
Densité de l'air
kg/m^3
$D_E$
D_E
Profondeur d'Ekman
m
$\tau_w$
tau_w
Tension générée par le vent
Pa
$Q$
Q
Transports Ekman
m^2/s
$U$
U
Vitesse du vent
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ D_E =\sqrt{\displaystyle\frac{2 \pi A_z }{ f }}$

D_E =sqrt( 2 * pi * A_z / f )


$ Q = D_E u_e $

Q = D_E * u_e


$ \tau_w = \rho_a C_D U ^2$

tau_w = rho_a * C_D * U ^2


$ u_e =\displaystyle\frac{ \tau_w }{ f \rho_w D_E }$

u_e = tau_w /( f * rho_w * D_E )

ID:(15443, 0)



Tension superficielle générée par le vent

Équation

>Top, >Modèle


La densité d'énergie du vent est une fonction de a densité de l'air ($\rho_a$) et a vitesse du vent ($U$) sous la forme

$\displaystyle\frac{1}{2}\rho_aU^2$



Si l'on considère que seule une fraction de l'énergie est transférée, a tension générée par le vent ($\tau_w$) peut être modélisé comme la densité d'énergie multipliée par un facteur a coefficient de traînée ($C_D$) :

$ \tau_w = \rho_a C_D U ^2$

$C_D$
Coefficient de traînée
$-$
8604
$\rho_a$
Densité de l'air
$kg/m^3$
8606
$\tau_w$
Tension générée par le vent
$Pa$
8603
$U$
Vitesse du vent
$m/s$
8609

ID:(11718, 0)



Profondeur d'Ekman

Équation

>Top, >Modèle


La tension à la surface de l'océan générée par le vent est transmise aux profondeurs par des tourbillons, ce qui entraîne le dragage de la masse d'eau. La profondeur de l'eau, ou a profondeur d'Ekman ($D_E$), qui peut être draguée, dépend de la manière dont l'énergie se diffuse vers des couches plus profondes, correspondant à A viscosité tourbillonnante pour le mélange vertical ($A_z$). Elle est, avec le facteur de Coriolis ($f$), égale à :

$ D_E =\sqrt{\displaystyle\frac{2 \pi A_z }{ f }}$

$f$
Facteur de Coriolis
$rad/s$
8600
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$D_E$
Profondeur d'Ekman
$m$
8607
$A_z$
Viscosité tourbillonnante pour le mélange vertical
$m^2/s$
8610

ID:(11670, 0)



Vitesse d'écoulement d'Ekman

Équation

>Top, >Modèle


La a tension générée par le vent ($\tau_w$) générée par le vent conduit à la vitesse de surface de l'océan, ou a vitesse d'Ekman ($u_e$), qui à son tour, à travers la force de Coriolis représentée par le facteur de Coriolis ($f$), génère le transport d'Ekman. Ceci est, avec a densité de l'eau de mer ($\rho$) et a profondeur d'Ekman ($D_E$) :

$ u_e =\displaystyle\frac{ \tau_w }{ f \rho_w D_E }$

$\rho_w$
Densité de l'eau de mer
$kg/m^3$
8605
$f$
Facteur de Coriolis
$rad/s$
8600
$D_E$
Profondeur d'Ekman
$m$
8607
$\tau_w$
Tension générée par le vent
$Pa$
8603
$u_e$
Vitesse d'Ekman
$m/s$
8608

Avec a tension générée par le vent ($\tau_w$) sur la surface $S$ de l'océan, une force est générée :

$F = \sigma_w S$



qui agit sur la masse $m$ calculée à partir de a densité de l'eau de mer ($\rho$), a profondeur d'Ekman ($D_E$) et la surface $S$ à travers :

$m = \rho_w S D_E$



Comme l'accélération $a$ est générée par la force de Coriolis avec a vitesse d'Ekman ($u_e$) :

$a = \displaystyle\frac{F}{m} =\displaystyle\frac{\sigma_w S}{\rho_w D_E S} = \displaystyle\frac{\sigma_w}{\rho_w D_E} = f u_e$



résultant en :


$ u_e =\displaystyle\frac{ \tau_w }{ f \rho_w D_E }$

ID:(11701, 0)



Transports Ekman

Équation

>Top, >Modèle


Avec a vitesse d'Ekman ($u_e$) et a profondeur d'Ekman ($D_E$), on peut estimer le volume transporté, ou le transports Ekman ($Q$) :

$ Q = D_E u_e $

$D_E$
Profondeur d'Ekman
$m$
8607
$Q$
Transports Ekman
$m^2/s$
8611
$u_e$
Vitesse d'Ekman
$m/s$
8608

ID:(11702, 0)