ב מאמר זה של מולר וגארט נאמר:
זוהי ציפייה סטנדרטית שזרמים בפנים האוקיאנוס עם תדרים הרבה פחות מתדר הקורוליס. יוביל לשטף של אקמן בשכבת הגבול המושפעת מחיכוך ליד גבול מוצק, וכי התכנסות או סטייה של שטף זה ישפיעו על הזרמים הפנימיים.
אני לא ממש להבין מהו תדר הזרם. איך זה קשור באופן דינמי לתדר הקורוליוס?
ניתן לתאר את זרמי הים כתנודות זרימה שנאלצות בתדרים שונים. בהיעדר כוחות חיצוניים (רוח, חיכוך), הזרימה המתקבלת היא ה תנועה האינרציאלית, שהיא התגובה לאיזון בין קוריוליס לאינרציה. ניתן לתאר את הפרמטר Coriolis, $ f $, כתדר: תדר הסיבוב הפלנטרי האפקטיבי של חלקת מים. אז $ f $ נקרא תדר קוריוליס או תדר אינרציאלי.
ישנן דוגמאות רבות לזרמים שאינם מתנדנדים בתדר האינרציאלי. הדוגמאות הפשוטות ביותר הן הגאות והשפל. למשל, ב 43.5N, תדר הקורוליוס הוא $ 10 ^ {- 4} $ $ s ^ {- 1} $, שווה ערך ל תקופת אינרציה של 17.4 $ $. למרכיב הגאות החצי-יומי הראשי, $ M_2 $, יש תקופה של 12.42 $ h $, מה שמביא לתדר גדול מהתדר האינרציאלי (בקווי רוחב אמצעיים). התנודות המתרחשות בתדרים גדולים מ- Coriolis נקראות זרימה על-אינרציאלית. מצד שני, הגאות והשפל היומי (למשל, $ K_1 $, $ O_1 $) הן בעלות תקופות של סביב $ 24h $ ובכך יש תדרים קטנים מהתדר האינרציאלי (בקווי רוחב אמצעיים). התנודות המתרחשות בתדרים קטנים מ- Coriolis נקראות זרימות תת אינרציאליות.
ספקטרום הזרימה המציג פסגות אנרגיה בתדרים מסוימים: גאות ושפל ($ O_1, K_1 $ ), גאות חצי יומית ($ M_2 $) ותדירות קוריוליס (אינרציאלית) ($ f $).
באוקיאנוס האמיתי, האיזון בין מערבולת פלנטרית (קוריוליס) ואינרציה הוא רק חלק מהסיפור. בדרך כלל ישנם כוחות אחרים הפועלים על הזרימה. לדוגמא, כאשר האיזון הוא בין קוריוליס לבין שיפוע הלחץ, אנו מקבלים את האיזון הגיאוסטרופי. ניתן לתאר את הזרמים הגיאוסטרופיים שנוצרו כ תנועה בתדר אפס מכיוון שאין תאוצה (מצב יציב).
כוח חשוב נוסף הוא השפעת הרוח. כאשר אנו רואים את האיזון בין Coriolis (סיבוב פלנטרי) לבין כוח החיכוך (מתח) הנגרם על ידי הרוח, האיזון מביא ל זרימת אקמן. במקרה של אקמן, יש לקחת בחשבון את הערבוב בשכבה הקרובה לפני השטח (שכבת הגבול). אותו סוג של איזון קיים באוקיאנוס בקרבת הקרקעית, שכן נקבעת שם שכבת גבול נוספת כדי שהזרם יעבור לאפס בקרקעית. ההשפעה הנובעת מכוחות חיכוך אלה היא שהזרימה כבר לא מתנודדת בתדרי אינרציה.
במאמר שאתה מציין הם מתארים כיצד השפעות החיכוך בסמוך לגבול (איזון אקמן) משפיעות על זרימת הפנים. פנים האוקיאנוס נוטה להיות במאזן גיאוסטרופי (תדרים קטנים יותר מאשר אינרציאליים). השפעות זרימת הגבול נוטות להתפשט לחלל הפנים ומשנות את האיזון הגיאוסטרופי. דוגמא טובה לאפקט זה היא שאיבת אקמן: רוחות ציקלוניות גורמות ל תחבורה של אקמן, שגורמת בתור לסטיית פני השטח, וכדי לאזן את הזרימה, לגרום לזרימה אנכית (נפיחות). השפעה זו נקראת Ekman pumping ומשנה את זרימת הפנים כדי לפצות את זרימת הגבול.