Frage:
Wie bilden sich Rossby-Wellen im Ozean?
InquilineKea
2014-04-16 00:33:46 UTC
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An Land glaube ich, dass ein Faktor für ihre Entstehung auf Inhomogenitäten bei der Oberflächenerwärmung zwischen Land und Ozean zurückzuführen ist (und auch auf Inhomogenitäten bei der Oberflächenerwärmung aufgrund von Geländeeffekten wie den Rocky Mountains).

Aber was ist mit dem Ozean, wo wir solche Inhomogenitäten nicht sehen? Inwiefern unterscheidet sich die Bildung und Bewegung von Rossby-Wellen im Ozean von der im Land?

Zwei antworten:
#1
+14
arkaia
2014-04-16 19:08:29 UTC
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Erstens sind Inhomogenitäten im Ozean tatsächlich recht häufig. Es gibt Dichtegradienten sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung, und diese Gradienten führen zur baroklinen Zirkulation des Ozeans. Die Dichtegradienten im Ozean werden durch Salzgehalt und Temperaturunterschiede verursacht.

Rossby-Wellen sind im Ozean häufig. Sie breiten sich entlang der Breitengrade aus, wobei die Wellen, die sich entlang des Äquators bewegen, das offensichtlichste Beispiel und das am gründlichsten untersuchte sind. Wie bei atmosphärischen Rossby-Wellen hängt ihre Bildung und Ausbreitung mit der Erhaltung der (potentiellen) Vorticity (Rotationsbewegung, Drehimpuls) zusammen. Ein Wasserpaket hat zwei Wirbelquellen: seinen eigenen Spin und den planetaren Spin. Wenn sich ein Wasserpaket über eine Breitenlinie bewegt, ändert sich sein Planetenspin (planetare Vorticity) (da der Coriolis-Effekt in Breitenrichtung abhängig ist) und um die Vorticity zu erhalten, ändert es seinen eigenen Spin (relative Vorticity). Das Wasserpaket neigt dazu, um den ursprünglichen Breitengrad hin und her zu schwingen, was zu einer wellenartigen Bewegung führt. Eine Rossby-Welle ist durch eine Phasengeschwindigkeit nach Westen (die der Wellenberge) gekennzeichnet.

Ist es nicht die Erhaltung der potentiellen Vorticity?
Ich habe versucht, es einfach zu halten, aber ich habe Ihren Vorschlag hinzugefügt.
#2
+12
Isopycnal Oscillation
2014-04-24 09:49:18 UTC
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Um die hervorragende Antwort von aretxabaleta zu ergänzen:

Dies geschieht für den Fluss nach Osten über eine schrittweise Änderung der Tiefe. Beachten Sie, dass das Wellenmuster von oben gesehen wird und aufgrund des Schritts und der Erhaltung der potenziellen Wirbel (und der Tatsache, dass es sich auf der Nordhalbkugel befindet) nach rechts abweicht. Ähnlich wie ein Teilchen, das in einem Auftriebsfeld aus seinem Gleichgewicht verdrängt wurde, dreht sich das Teilchen direkt in Richtung des Breitengrads, der sein neuer Gleichgewichtspunkt ist. Aufgrund seines Impulses überschreitet es jedoch den Gleichgewichtsspielraum. Wenn es zurückkehrt, passiert dasselbe und so weiter für immer (linear), wodurch die Welle entsteht.

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(von Kundu)



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