바람에 의한 순환 및 지형류 순환

회전하는 지구에 작용하는 표면풍은 해양의 거대한 아열대 및 아한대 환류를 구동하며, 이 환류의 내부는 거의 지형류 평형 상태로 흐르고 서쪽 경계는 멕시코 만류 및 쿠로시오 해류와 같은 빠른 해류로 강화됩니다.

Definition

바람에 의한 순환은 표면 바람 응력에 의해 강제되는 대규모 상층 해양 흐름으로, 내부가 지형류 평형(수평 압력 경도력과 코리올리력 사이의 평형)을 따르는 환류로 조직됩니다.

Scope

이 주제는 바람 응력에 의한 에크만 수송 및 펌핑, 내부 환류 수송을 설정하는 스베드럽 평형, 서안 경계류의 역학 및 강화, 해류와 압력(또는 해수면 높이) 경사 사이의 지형류 관계, 그리고 주요 표면 해류 및 환류의 구조를 다룹니다.

Core questions

• 코리올리 효과에 의해 매개되는 바람 응력이 해양 분지 규모의 환류를 어떻게 형성하는가?
• 멕시코 만류와 같은 서안 경계류가 넓은 내부 흐름에 비해 왜 그렇게 좁고 빠른가?
• 밀도 또는 해수면 높이 측정으로부터 지형류를 어떻게 추론할 수 있는가?
• 바람에 의한 환류의 총 부피 수송량은 무엇에 의해 결정되는가?

Key theories

스베드럽 평형

해양 내부에서 수주 전체에 걸쳐 통합된 자오선 수송은 바람 응력의 컬에 비례하며, 바람에 의한 환류의 부피 수송량을 결정합니다.

서쪽 강화

위도에 따른 코리올리 매개변수의 변화는 환류의 회귀 흐름을 좁고 강렬한 서안 경계류로 강제하며, 멕시코 만류와 같은 특징을 설명합니다.

지형류 방법

내부 해류는 거의 지형류이므로, 밀도 데이터에서 파생된 압력 표면의 경사로부터 수평 속도를 계산할 수 있으며, 이는 가정된 무운동 기준면에 상대적입니다.

Mechanisms

바람 응력은 순 수송이 바람에 수직인 에크만 층을 구동합니다. 이 수송의 공간적 변화는 물을 지형류 내부로 아래 또는 위로 펌핑하며, 여기서 와류 신장은 자오선 운동(스베드럽 평형)에 의해 균형을 이룹니다. 잠재 와도 보존은 폐쇄 회귀 흐름이 서쪽 경계에 집중되어 강화된 해류를 생성해야 함을 요구합니다.

Clinical relevance

환류 순환과 그 경계류는 막대한 양의 열을 극지방으로 수송하여 지역 기후, 어업 생산성 및 해상 운송 경로를 형성합니다. 위성 고도계에서 얻은 해수면 높이는 이제 거의 실시간으로 전 세계의 지형류 흐름을 매핑합니다.

History

바람에 의한 순환 이론은 1947년에서 1950년 사이에 스베드럽(Sverdrup)이 내부 수송을 바람 응력 컬(curl)과 연관시키고, 스토멜(Stommel)이 코리올리 매개변수의 변화를 통해 서쪽 강화 현상을 설명하며, 뭉크(Munk)가 이들을 결합하여 완전한 환류 모델을 제시함으로써 정립되었습니다.

Key figures

• Harald Sverdrup
• Henry Stommel
• Walter Munk

Seminal works

• stommel1948
• sverdrup1947

Frequently asked questions

멕시코 만류는 왜 대서양 서쪽에 있는가?

코리올리 효과의 극지방 변화는 바람에 의한 환류의 회귀 지류를 서쪽 경계를 따라 좁고 빠른 제트류로 강제하며, 북대서양에서는 이것이 멕시코 만류입니다.

지형류란 무엇인가?

지형류는 코리올리력과 수평 압력 경도력이 균형을 이루어 물이 등압선을 가로지르지 않고 따라 흐르는 해류입니다.