Vórtices Estables en un Océano Estratificado de Manera Continua con Capa Activa Delgada
Autores: Benilov, Eugene S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Vórtices Estables en un Océano Estratificado de Manera Continua con Capa Activa Delgada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo
Vórtices estables
Fluido en rotación
Remolinos oceánicos
Gradientes de densidad
Número de Rossby
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un modelo que genera ejemplos de vórtices estables en un fluido rotatorio estratificado de manera continua, proporcionando así una posible explicación de la longevidad observada de los remolinos oceánicos. El modelo se basa en dos suposiciones. En primer lugar, el océano comprende una delgada capa superior (activa) y una gruesa capa inferior (pasiva), con grandes y pequeños gradientes verticales de densidad, respectivamente. En segundo lugar, el número de Rossby es pequeño, lo que justifica el uso de las aproximaciones geostróficas y cuasi-geostróficas para las capas activa y pasiva (las dos se tratan de manera diferente porque el desplazamiento inducido por el vórtice de las superficies isopícnicas es comparable a la profundidad de la capa activa, pero es mucho menor que el de la capa pasiva). Utilizando las ecuaciones asintóticas derivadas sobre la base de las suposiciones anteriores, demostramos un criterio de estabilidad y, por lo tanto, identificamos una clase de perfiles de vórtices estables. Esta clase es mucho más amplia que la que se deriva del requisito estándar de que la vorticidad potencial sea monótona en todo el volumen del fluido.
Descripción
Este artículo presenta un modelo que genera ejemplos de vórtices estables en un fluido rotatorio estratificado de manera continua, proporcionando así una posible explicación de la longevidad observada de los remolinos oceánicos. El modelo se basa en dos suposiciones. En primer lugar, el océano comprende una delgada capa superior (activa) y una gruesa capa inferior (pasiva), con grandes y pequeños gradientes verticales de densidad, respectivamente. En segundo lugar, el número de Rossby es pequeño, lo que justifica el uso de las aproximaciones geostróficas y cuasi-geostróficas para las capas activa y pasiva (las dos se tratan de manera diferente porque el desplazamiento inducido por el vórtice de las superficies isopícnicas es comparable a la profundidad de la capa activa, pero es mucho menor que el de la capa pasiva). Utilizando las ecuaciones asintóticas derivadas sobre la base de las suposiciones anteriores, demostramos un criterio de estabilidad y, por lo tanto, identificamos una clase de perfiles de vórtices estables. Esta clase es mucho más amplia que la que se deriva del requisito estándar de que la vorticidad potencial sea monótona en todo el volumen del fluido.