Энергия ветра

Энергия ветра

Типовую величину энергии, вызываемой ветром, возможно взять, в случае если допустить, что средний приток энергии в размере 10 эргов на квадратный сантиметр в секунду равномерно рассеивается в смешиваемом слое, что имеет толщину 50 метров и залегает над термоклином. Это дает скорость диссипации 2 х 10~ эргов на грамм-секунду. Настоящий предел скорости диссипации для океана ниже термоклина возможно оценить, сложив приливную и ветровую энергию и поделив ее на величину общего объема океана. Это дает скорость диссипации 1 х 10 5 эргов на грамм-секунду. Возможно вычислить величины порога для скорости, солёности и температуры на основании этого предела рассеивания энергии. Такие размеры определяют разрешающую свойство, которой обязан стараться добиться океанограф при собственных изучениях. В случае если измеритель скорости должен быть способен чувствовать флуктуации в пару сантиметров, а измеритель температуры должен быть способен фиксировать отклонения примерно более одного сантиметра, то определитель солености должен иметь разрешающую свойство, измеряемую миллиметрами.

В верхней трехсотметровой толще океана группой канадских океанографов, Гарольдом Л. Грантом, Робертом У. Стюартом и Энтони Моиллиетом, были совершены изучения микроструктуры, разрешающие установить шкалу делений длины для температуры и скорости. Исследователи смонтировали чувствительные датчики на аппарате, буксируемом горизонтально за судном. Эта работа была продолжена Патриком У. Несмитом в открытых акватории западнее острова Ванкувера. Он довольно часто обнаруживал, что верхний тридцатиметровый слой Тихого океана вполне турбулентен и имеет скорость диссипации энергии порядка 2,5×102 эргов на грамм-секунду. Использованные при этих изучениях устройства были достаточно чувствительны чтобы проводить различие между длиной делений для скорости и более маленькой длиной делений для температуры в воде, которая достаточно турбулентна. Зонд, снабжающий более узкую шкалу делений для солености, еще предстоит применить в океане в будущем. Источником практически однородной турбулентности, распознанной канадскими исследователями, помогает ветер, дующий над поверхностью моря. На протяжении сильных штормов этот ветер может перемешивать приповерхностную толщу воды до глубины в десятки метров. В случае если интенсивное размешивание длится в течение нескольких суток, это может привести к практически образованию и полному смешению в высшей степени однородной территории — смешенного слоя, распространяющегося на глубину от 10 до 100 метров ниже поверхности. В случае если потом происходит только не сильный турбулентное перемещение, вызываемое лишь ветрами умеренной силы, оно достаточно для поддержания перемешиваемого слоя в неизменном состоянии в течение большого периода времени.
Ниже смешенного слоя эффект поверхностных перемещений быстро ослаблен. Интенсивная турбулентность появляется только спорадически, когда случайно появляется локальная концентрация энергии, достаточная для преодоления обычной стратификации и создающая участки микроструктурной активности, поделённые спокойными слоями воды. Участки с величиной диссипации 5 х 104 эргов на грамм-секунду были распознаны на глубинах 90 метров. Наровне с районами активного турбулентного перемещения время от времени обнаруживаются участки «ископаемой» турбулентности, где флуктуации скорости диссипированы вязкостью в то время, как температурные градиенты еще не сглажены. Возможно высказать предположение, что благодаря изучениям солености с применением устройств с высокой разрешающей свойством, быть может, будут встречены еще более древние участки с «ископаемой» турбулентностью, где вполне провалились сквозь землю флуктуации как температуры, так и скорости.
солёности и Измерения температуры на вертикальном разрезе, при которых вполне разрешаются подробности до сантиметра и которые реагируют на флуктуации миллиметрового порядка, в первый раз были выполнены при помощи вольно погружаемого зонда, сконструированного Чарльзом С. Коксом в лаборатории Скриппсовского университета океанографии. Записи температуры на глубине 1,5 километра практически так же нерегулярны, как и на меньших глубинах, не смотря на то, что резкость и амплитуда флуктуации существенно уменьшаются. Одна из неспециализированных линия — интенсивные турбулентные флуктуации, подобные тем, что были распознаны при измерениях в горизонтальном направлении. Не смотря на то, что нам и не удалось замерить флуктуации скорости, на основании некоторых единичных редких градиентов температуры (которые имеют толщину менее сантиметра) мы можем сделать вывод, что они поддерживаются в следствии постоянного размешивания либо, что они появились только за пару минут до момента наблюдения. Весьма резкая температурная ступень сглаживается до толщины одного сантиметра в следствии молекулярной диффузии за 180 секунд.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *