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Movimiento de los océanos, circulación
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Las corrientes marinas son generadas por vientos y cambios de densidad del agua. La fuerza de Coriolis afecta estos vórtices deformando e influenciando la profundidad que alcanzan.
ID:(1560, 0)
Movimiento de los océanos, circulación
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Las corrientes marinas son generadas por vientos y cambios de densidad del agua. La fuerza de Coriolis afecta estos vórtices deformando e influenciando la profundidad que alcanzan.
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Como la aceleración de Coriolis en dirección x ($a_{c,x}$) se compone de la velocidad angular del planeta ($\omega$), la latitud ($\varphi$), la velocidad y del objeto ($v_y$) y la velocidad z del objeto ($v_z$):
y la definici n de el factor de Coriolis ($f$) es:
adem s de la restricci n de un movimiento en la superficie en la que:
$v_z = 0$
esto lleva a que la aceleración de Coriolis en dirección x ($a_{c,x}$) sea:
Como la aceleración de Coriolis en dirección y ($a_{c,y}$) se compone de la velocidad angular del planeta ($\omega$), la velocidad x del objeto ($v_x$) y la latitud ($\varphi$):
y la definici n de el factor de Coriolis ($f$) es:
adem s de la restricci n de un movimiento en la superficie en la que:
$v_z = 0$
esto lleva a que la aceleración de Coriolis en dirección y ($a_{c,y}$) sea:
Como la aceleración de Coriolis en dirección z ($a_{c,z}$) se compone de la velocidad angular del planeta ($\omega$), la velocidad x del objeto ($v_x$) y la latitud ($\varphi$):
y la definici n de el segundo factor de Coriolis ($e$) es:
adem s de la restricci n de un movimiento en la superficie en la que:
$v_z = 0$
esto lleva a que la aceleración de Coriolis en la superficie, en dirección z ($a_{c,z}$) sea:
Ejemplos
Las corrientes marinas son ageneradas por los vientos de superficie y fluctuaciones de la densidad del agua. El sentido de la circulaci n es definido por los vientos del oeste (westerlies) y vientos alisios (trade winds), generando circulaciones negativas en el hemisferio norte y positivas en el hemisferio sur.
La radiaci n solar caliente ante todo el oc ano en latitudes pr ximas al ecuador. Los v rtices sin embargo pueden arrastrar aguas c lidas hacia los polos y de los polos hacia el ecuador mezclando las aguas c lidas con las fr as en las zonas polares.
La circulaci n inducida por los vientos en la atm sfera genera cinco v rtices mayores: dos en el pacifico, dos en el atl ntico y uno en el mar indico.
Como anticipado por la ley de Coriolis estos giran en el hemisferio norte en el sentido negativo (como las manecillas del reloj) y positivo en el hemisferio sur (contra las manecillas del reloj).
Se clasifican de fr o y caliente seg n la temperatura que van adquiriendo en las zonas ecuatoriales y polares.
Como la fuerza de Coriolis es nula en el ecuador y crece en direcci n de latitudes mayores las corrientes que viajan desde el ecuador hacia los polos tienden a ser angostas. Sin embargo, a medida que se aproximan a los polos, las fuerzas de Coriolis tienden a desviarlas hacia el lado este (hemisferio norte)/oeste (hemisferio sur) de la corriente llevando a un ensanchamiento de la corriente.
Por ello las corrientes que regresan en direcci n del ecuador tienden a ser mas anchas, existiendo distorsiones por islas y superficies muy extensas (pacifico).
El centro del v rtice se desplaza con ello hacia el oeste (hemisferio norte) o este (hemisferio sur).
En situaciones en que corrientes de distinta temperatura interactuan se forman v rtices mediante la separaci n de reas de la corriente principal que por el movimiento relativo de las corrientes giran. Estos v rtices presentan inercia que hace que tiendan a mantener su forma y viajen en una de las corrientes largos recorridos antes de desarmarse.
En estas laminas se muestra la formaci n de v rtices menores en mas detalle:
• dos corrientes interactuando
• por fluctuaciones se forman protuberancias que invaden el rea de la otra corriente
• reas comienzan a girar
• por inercia mantienen la forma e incursionan en la otra corriente
Al simplificar las ecuaciones de la ley de Coriolis se obvian movimientos fuera del plano. Sin embargo para movimientos de masas de agua estos si pueden existir y generar aceleraciones hacia la superficie que con
Si se suma a esto la tendencia de que con movimientos hacia el norte en el hemisferio norte existen desplazamientos en la superficie hacia el este se generan circulaciones dentro de una capa de algunos metros. Estas forman verdaderas 'trompas' que se localizan en forma paralela y se van alternando en el sentido de rotaci n. En los puntos de convergencia se pueden acumular algas y basura creando largas lineas de objetos que flotan.
Vista desde el aire de circulaciones de Langmuir: zonas de convergencia forman depresiones y de divergencias forman protuberancias.
La densidad del agua (efecto de salinidad) genera una parte del flujo se 'hunda' participando en lo que son las corrientes de profundad o 'afloren' y participen en las de superficie.
Como las corrientes de la profundidad no dependen de los vientos no est n sujetas a la din mica de la superficie que se separa por la fuerza de Coriolis en circulaci n separada por hemisferios.
La corriente de profundidad se extiende sobre todo el globo extiendo tambi n corrientes c lidas y fr as. Esto depende del punto en que es alimentada por las corrientes superficiales:
Para simplificar las ecuaciones, trabajamos con un factor de Coriolis ($f$), que es una constante para el lugar f sico, ya que incluye la velocidad angular del planeta ($\omega$) para la Tierra y la latitud ($\varphi$) para el lugar:
En el hemisferio sur, la latitud es negativa, y con ella 8600, lo que explica que los sistemas roten en direcci n opuesta al hemisferio norte.
Para simplificar las ecuaciones, trabajamos con un segundo factor de Coriolis ($e$), que es una constante para el lugar f sico, ya que incluye la velocidad angular del planeta ($\omega$) para la Tierra y la latitud ($\varphi$) para el lugar:
Como la aceleración de Coriolis en dirección x ($a_{c,x}$) puede reescribirse con el factor de Coriolis ($f$) y bajo la condici n de que no hay movimiento vertical:
$v_z = 0$
Entonces, se deduce que la aceleración de Coriolis en la superficie, en dirección x ($a_{c,x}$) es:
Como la aceleración de Coriolis en dirección x ($a_{c,x}$) puede reescribirse con el factor de Coriolis ($f$) y bajo la condici n de que no hay movimiento vertical:
$v_z = 0$
Entonces, se deduce que la aceleración de Coriolis en la superficie, en dirección y ($a_{c,y}$) es:
Como la aceleración de Coriolis en dirección z ($a_{c,z}$) puede reescribirse con el segundo factor de Coriolis ($e$) y bajo la condici n de que no hay movimiento vertical:
$v_z = 0$
Entonces, se deduce que la aceleración de Coriolis en la superficie, en dirección z ($a_{c,z}$) es:
ID:(1560, 0)
