Fenómenos atmosféricos
Escalas horizontales y temporales de fenómenos atmosféricos
Escalas de tiempo de transporte en la atmósfera
Horizontal
Vertical
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/
Fenómenos oceánicos
Dinámica de la atmósfera y los océanos
● Ecuaciones de movimiento● Ecuación de conservación de masa● Ecuación de conservación de energía y
salinidad (para el océano)
Ecuaciones de movimiento
● El movimiento está gobernado por 3 ecuaciones que expresan cómo la velocidad cambia con el tiempo: ecuación de Newton.
● Como océano/atmósfera es un contínuo se usa la masa/volumen=densidad
Densidad x (aceleracion + advección) = Fuerza Neta
Fuerza Neta= Fuerza gradiente de presion + gravedad + friccion
Sistema de coordenadas
● Aceleración y advección en la dirección x
aceleracion=∂u∂ t
adveccion=u∂ u∂ x
v∂u∂ y
w∂ u∂ z
● Fuerza gradiente de presión en dir-x
● En la horizontal esta fuerza siempre genera un movimiento. En la vertical, esta fuerza tiende a balancearse con la fuerza de la gravedad: -ρg
−∂ p∂ x
Efectos de la rotación
● La ley de Newton es válida en un sistema de coordenadas inercial. Entonces, si queremos estudiar el movimiento desde la Tierra, que está rotando y es no inercial, es necesario incluir dos términos: la aceleración centrífuga y la de Coriolis.
La fuerza centrífuga deforma la Tierra convirtiéndola en un geoide, con un radio 20 km mayor en el ecuador. De esta forma la fuerza centrífuga es balanceada por una g mayor en el ecuador y no es necesaria incluirla explicitamente en las ecuaciones.
Se define g*= g + fuerza centrífuga
● Fuerza de Coriolis: Mientras una parcela de aire se mueve en la dirección sur-norte la Tierra gira de oeste a este generando una desviación aparente en la trayectoria de la parcela (desde un sistema de referencia que gira con la Tierra).
● Los movimientos horizontales oceánicos/atmosféricos son mucho mas importantes que los verticales por la estratificación y por la extensión horizontal vs vertical. Por lo tanto los términos de Coriolis que importan son los que actúan sobre las velocidades horizontales:
(los signos son adecuados para insertarlos a la izq de la ec.)
ecuacion en x : −2 sin v=− f v
ecuacion en y : 2 sinu= f u