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Mecanismos

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Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15446, 0)



Transporte Ekman

Conceito

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ID:(11679, 0)



Transporte Ekman

Imagem

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ID:(11680, 0)



Zonas de ressurgência

Imagem

>Top


ID:(11700, 0)



Modelo

Top

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Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$C_D$
C_D
Coeficiente de arrasto
-
$\rho$
rho
Densidade da água do mar
kg/m^3
$f$
f
Fator de Coriolis
rad/s
$\pi$
pi
Pi
rad
$u_e$
u_e
Velocidade de Ekman
m/s
$A_z$
A_z
Viscosidade de redemoinho para mistura vertical
m/s^2

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\rho_a$
rho_a
Densidade do ar
kg/m^3
$D_E$
D_E
Profundidade de Ekman
m
$\tau_w$
tau_w
Tensão gerada pelo vento
Pa
$Q$
Q
Transporte Ekman
m^2/s
$U$
U
Velocidade do vento
m/s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$ 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)



Tensão superficial gerada pelo vento

Equação

>Top, >Modelo


A densidade de energia do vento é uma função de la densidade do ar ($\rho_a$) e la velocidade do vento ($U$) na forma

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



Se considerarmos que apenas uma fração da energia é transferida, la tensão gerada pelo vento ($\tau_w$) pode ser modelado como a densidade de energia multiplicada por um fator la coeficiente de arrasto ($C_D$):

$ \tau_w = \rho_a C_D U ^2$

$C_D$
Coeficiente de arrasto
$-$
8604
$\rho_a$
Densidade do ar
$kg/m^3$
8606
$\tau_w$
Tensão gerada pelo vento
$Pa$
8603
$U$
Velocidade do vento
$m/s$
8609

ID:(11718, 0)



Profundidade de Ekman

Equação

>Top, >Modelo


A tensão na superfície do oceano gerada pelo vento é transmitida às profundezas por meio de vórtices, o que causa o arrasto da massa de água. A profundidade da água, ou la profundidade de Ekman ($D_E$), que pode ser arrastada, depende de como a energia se difunde para camadas mais profundas, correspondendo a la viscosidade de redemoinho para mistura vertical ($A_z$). É, com o fator de Coriolis ($f$), igual a:

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

$f$
Fator de Coriolis
$rad/s$
8600
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$D_E$
Profundidade de Ekman
$m$
8607
$A_z$
Viscosidade de redemoinho para mistura vertical
$m^2/s$
8610

ID:(11670, 0)



Velocidade de fluxo de Ekman

Equação

>Top, >Modelo


A La tensão gerada pelo vento ($\tau_w$) gerada pelo vento leva à velocidade superficial do oceano, ou la velocidade de Ekman ($u_e$), que por sua vez, através da força de Coriolis representada por o fator de Coriolis ($f$), gera o transporte de Ekman. Este é, com la densidade da água do mar ($\rho$) e la profundidade de Ekman ($D_E$):

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

$\rho_w$
Densidade da água do mar
$kg/m^3$
8605
$f$
Fator de Coriolis
$rad/s$
8600
$D_E$
Profundidade de Ekman
$m$
8607
$\tau_w$
Tensão gerada pelo vento
$Pa$
8603
$u_e$
Velocidade de Ekman
$m/s$
8608

Com la tensão gerada pelo vento ($\tau_w$) sobre a superfície $S$ do oceano, gera-se uma força:

$F = \sigma_w S$



que atua sobre a massa $m$ calculada a partir de la densidade da água do mar ($\rho$), la profundidade de Ekman ($D_E$) e a superfície $S$ através de:

$m = \rho_w S D_E$



Como a aceleração $a$ é gerada pela força de Coriolis com la velocidade de Ekman ($u_e$):

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



resultando em:


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

ID:(11701, 0)



Transporte Ekman

Equação

>Top, >Modelo


Com la velocidade de Ekman ($u_e$) e la profundidade de Ekman ($D_E$), podemos estimar o volume transportado, ou o transporte Ekman ($Q$):

$ Q = D_E u_e $

$D_E$
Profundidade de Ekman
$m$
8607
$Q$
Transporte Ekman
$m^2/s$
8611
$u_e$
Velocidade de Ekman
$m/s$
8608

ID:(11702, 0)