경계 전류

북태평양 자오리와 관련된 주요 해류

경계 전류는 해안선의 존재에 의해 결정되는 역학을 가진 해류로, 서쪽 경계 전류와 동쪽 경계 전류라는 두 가지 뚜렷한 범주로 나뉜다.

동부 경계 전류

동부 경계 전류는 비교적 얕고 넓고 느리게 흐른다. 그것들은 (대륙의 서해안에 인접한) 해양 분지의 동쪽 면에 있다. 아열대 동부 경계 전류는 적도 방향으로 흐르며, 높은 위도에서 낮은 위도로 찬물을 운반한다. 예를 들어 벤구엘라 전류, 카나리 전류, 험볼트 전류, 캘리포니아 전류 등이 있다. 해안에서의 부유함은 종종 영양분이 풍부한 물을 동부 경계 전류 지역으로 가져와서 바다의 생산적인 지역으로 만든다.

서부 경계 전류

세계에서 가장 큰 해양 체육관

서양의 경계 전류 자체는 아열대성 또는 저위도 서부 경계 전류로 나눌 수 있다. 아열대성 서부 경계 전류는 서양의 강화로 인해 해양 분지의 서쪽에 형성되는 따뜻하고 깊고 좁고 빠르게 흐르는 해류다. 그들은 열대 지방의 따뜻한 물을 극지방으로 운반한다. 예를 들면 걸프류, 아굴하스 해류, 쿠로시오 해류 등이 있다. 저위도 서부 경계 전류는 아열대 서부 경계 전류와 유사하지만 아열대 적도에서 시원한 물을 운반한다. 민다나오 해류와 북브라질 해류를 예로 들 수 있다.

서양의 격화

서양의 강도는 특히 그러한 분지의 큰 자루인 해양 전류의 서쪽 팔에 적용된다. 열대지방에서는 무역풍이 서쪽으로 분다. 중위도 지방에서는 서풍이 동쪽으로 분다. 이것은 북반구와 남반구의 컬로 해양 표면에 스트레스를 가해 스버드럽 수송을 적도(열대). 질량의 보존과 잠재적인 유동성 때문에, 그 수송은 좁고 강한 극류 전류에 의해 균형을 이루는데, 그것은 서쪽 해안을 따라 흐른다. 그래서 해안 마찰에 의해 유입된 고동성이 바람의 고동성 입력의 균형을 맞출 수 있다. 역효과 - 바람 응력이 굴절되고 그 결과로 발생하는 전류의 방향이 역류되는 극자석(polar gyre)에 적용된다. 주요 서측 해류(북대서양 걸프류 등)는 반대쪽 해류(북태평양의 캘리포니아 해류 등)보다 강하다. 그 역학은 미국의 해양학자 헨리 스톰멜에 의해 명백해졌다.

1948년에, Stommel 거래에서 그는non-rotating 프레임, 대양이 일정한 Corio이 특징에서 바다의 유선과 표면 높이 윤곽을 조사하기 위해 간단한, 동일한, 네모난 바다 모델을 이용한 그의 주요 종이, 미국 지구 물리 학회:"그 Westward 영역의 확대와 Wind-Driven 오션 전류"[1]을 발표했다.lis 매개변수 및 마지막으로 위도별 변이 코리올리스 매개변수를 갖는 실제 사례 해양 유역. 이러한 단순한 모형화에서 해양 순환에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같다.

표면 바람 응력
바닥 마찰
수평 압력 구배를 유도하는 가변 표면 높이
코리올리 효과

이에 스톰멜은 해류를 보고 $D+h$ 일정한 밀도와 $D+h$ 의 $D+h$ + h $D+h$ 의 바다를 가정했으며, 실제 바다가 가속되는 것을 막는 소멸 효과를 설명하기 위해 선형화된 마찰식 용어를 도입했다. 따라서 그는 정상 상태의 운동량과 연속성 방정식에서 출발한다.

$f(D+h)v-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}\오른쪽)-Ru-g(D+h){\partial h}{\partial x}}=0\qquad(1)$

$\quad -f(D+h)u-Rv-g(D+h){\frac {\partial h}{\partial y}}=0\qquad \qquad(2)$

$\qquad \qquad {\frac {\partial [(D+h)u]}{\partial x}+{\frac {\partial [(D+h)v]}{\partial y}=0\qquad \qquad (3)$

여기서 $f$ ${\displaystyle$ $f}$ 은 $f$ 코리올리 힘의 강도, $R$ ${\displaystyle$ $g\,\}$ 은 $R$ (는) 하단 마찰 계수, $g\,\,$ $displaystyle$ g\,\}은 $g\,\,$ (는) 중력, $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ - F $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ 는 $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ ) ${\$ pi y $}{b}}\}\}\}\\}\}\\\\\\\오른쪽)$ 은 $-F\cos \left({\frac {\pi y}{b}}\right)$ 풍력 강제력이다. $y=0$ 은 y $y=0$ = $y=0$ $y=0$ 에서 $y=0$ 서쪽으로, $y=b$ = $y=b$ ${\displaystyle$ y $=b}$ 에서 동쪽으로 불고 있다 $y=b$

(1) ${\frac {\partial }{\partial y}}$ ∂ ${\frac {\partial }{\partial y}}$ ${\$ {}{\ $partial$ y $}}$ 을 ${\frac {\partial }{\partial y}}$ (를) 사용하고, (2) ${\frac {\partial }{\partial x}}$ x ${\$ ${\frac {\partial }{\partial x}}$ 을(를) 사용한 후 (3)을(를) 사용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

v(D+h)\왼쪽({\frac {\partial f}{\pi y}\오른쪽)+{\frac {\pi F}{b}\sin({\frac {\pi y}{b}\오른쪽)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++R\왼쪽({\frac {\partial v}{\partial x}-{\partial u}{\partial y}\오른쪽)=0\quad (4)

스트림 함수 $\psi$ 을(를) 도입하고 $\psi$ $D>>h$ $D>>h$ h ${\displaystyle D>>>h$ 방정식 (4)이 다음과 같이 감소한다고 가정하여 선형화하면

$\properties \{2}\frac +\put \frac {\pi x}\right)=\pin \pi y}{b}\qquad (5)$

여기

$\alpha =\왼쪽({\frac {D}{R}\오른쪽)\왼쪽({\frac {\partial f}{\partial y}\오른쪽)$

그리고

$\gamma ={\frac {\pi F}{Rb}}$

경계 조건 $\psi$ $\psi$ 이(가) 해안선에서 일정하게 유지되고 $\psi$ , $\alpha$ $\alpha$ 이(가 $\alpha$ 서로 다른 값에 대해 서부 경계 전류의 강화를 부추기는 데 있어 위도와 함께 코리올리스 파라미터의 변동의 역할을 강조한다. 그러한 전류는 동부에 비해 훨씬 빠르고, 깊고, 좁고, 따뜻할 것으로 관측된다.

비회전 상태(코리올리스 파라미터 0개)와 그것이 상수인 경우, 해양 순환은 서쪽 경계 부근의 강화/가속성을 선호하지 않는다. 지름은 모든 방향에서 대칭적인 움직임을 보이며, 높이 등고선은 지름이 균일하게 회전하는 바다에서 지선과 거의 평행한 관계를 보여준다. 마지막으로, 회전하는 구체에서 - 코리올리스 힘이 위도적으로 변형된 경우, 서해안을 따라 강렬한 군집과 함께, 비대칭적인 흐름의 뚜렷한 경향을 발견한다. 전류가 논문에서 균일하게 회전할 수 있는 경우, 그러한 해양의 흐름과 높이 등고선 분포 모델 내에서 수학적으로 우아한 형상.

서부강화의 스버드럽 균형과 물리학

서양의 강화의 물리학은 대양계로를 따라 소용돌이의 균형을 유지하도록 돕는 메커니즘을 통해 이해할 수 있다. Harald Sverdrup은 Henry Stommel에 앞서서 처음으로 표면 풍력 발생과 상부 해양층 내에서의 대량 수송 사이의 관계를 살펴봄으로써 중간 해양의 vorticity 균형을 설명하려고 시도했다. 그는 마찰이나 점도의 영향을 무시하고 순환이 바다에서 어느 정도 깊숙한 곳에서 사라질 것으로 가정하면서 지압성 내부 흐름을 가정했다. 이것은 서양의 경계 전류에 그의 이론을 적용하는 것을 금지했다. 왜냐하면 어떤 형태의 소멸 효과(하단 에크만 층)는 나중에 전체 해양 유역의 폐쇄 순환을 예측하고 바람으로 인한 흐름을 상쇄하기 위해 필요한 것으로 보이기 때문이다.

Sverdrup은 바다의 내부 흐름을 표면 풍압 스트레스와 자극된 행성적 풍동 섭동에 연결하기 위해 잠재적인 풍동성 주장을 도입했다. 예를 들어, 서브 트로피컬에서의 Ekman 수렴(열대지방과 중위도지방의 서풍 존재와 관련됨)은 수직하향으로 이어져 물기둥을 스쿼싱하고, 그 결과 (각운동량을 통해) 해양의 회전 속도가 더 느리게 되는 것으로 제안되었다.n). 이는 행성의 항성(대양 순환에서는 상대적 항성 편차가 크지 않기 때문에) 감소를 통해 달성되며, 이는 적도 방향의 아열대 자리의 특성을 나타내는 내부 흐름을 통해 달성될 수 있는 현상이다.^[2] 그 반대는 에크만 분기가 유도되어 에크만 흡수(흡입)으로 이어지며 그 뒤로는 물기둥 스트레칭과 극방향 리턴 유량이 발생하여 아극성 자리의 특성인 경우에 적용된다.

이 귀환 흐름은 스톰멜이 보여주듯이,^[1] 해양 유역의 서쪽 경계 부근에 집중된 경맥류에서 발생한다. 스톰멜은 바람 응력 작용에 의해 유도되는 역질 근원의 균형을 맞추기 위해, 역질 싱크 역할을 하는 스베르드루프 방정식에 선형 마찰 용어를 도입했다. 이 해저 대양, 수평 흐름의 마찰력 드래그는 스톰멜이 이론적으로 폐쇄된 유역 폭의 순환을 예측할 수 있게 해주었고, 바람으로 움직이는 석유의 서향적 강화와 그 귀속은 위도와 함께 코리올리스 변동에 기인한다(베타 효과). 월터 멍크(1950년)는 '에디에너지의 횡적 방산'^[3]을 강조하면서 보다 현실적인 마찰 용어를 사용하여 스토멜의 서부 강화 이론을 더욱 구현했다. 이렇게 해서 그는 스톰멜의 결과를 재현하여 걸프만을 닮은 대양 교류의 서쪽 경계 전류의 순환을 재현했을 뿐만 아니라 아열대 교류의 북쪽으로 아열대 교류가 발달하여 반대 방향으로 회전해야 함을 보여주었다.

기후변화

관측 결과 아열대 서부 경계 해류에서 해양 온난화가 지구 평균 해양 온난화보다 2~3배 정도 강한 것으로 나타났다.^[4] 한 연구는 지구 온난화 하에서의 해들리 순환 확대의 부작용으로서 강화된 온난화가 서부 경계 전류의 강화와 극 방향으로의 이동에 기인할 수 있다는 것을 발견했다.^[6]^[7]^[8] 이러한 온난화 핫스팟은 미국 동부 해안을 따라 해수면이 급격히 상승하고,^[9] 메인만과^[10] 우루과이 만을 넘어 어장이 붕괴되는 등 심각한 환경 및 경제적 문제를 야기한다.^[11]

참고 항목

Ekman 운송 – 풍향에 수직인 지표수의 순 운송
해양 세류 – 해양 순환 계통
Sverdrup balance – 탁 트인 해양 표면에 가해지는 바람 응력과 수직으로 통합된 (남북) 해양수송 사이의 이론적 관계.

참조

AMS 용어집^{[영구적 데드링크]}
라파엘 쿠델라 UCSC 교수, OZHA1 Fall 2007 강의
Munk, W.H. 바람으로 움직이는 해양 순환에 대하여, J. Metalol, 1950년 7권
Stewart, R. "11". Wind Driven Ocean Circulation. ocianworld.tamu.edu. Archived from the original on 2011-11-21. Retrieved 2011-12-08.
Steele, John H.; et al. (22 October 2010). Ocean Currents: A Derivative of the Encyclopedia of Ocean Sciences. ISBN 9780080964867.
Stommel, H, "바람에 의해 움직이는 해류의 웨스트워드 강화", 미국 지구물리학연합, 1948년 제29권
Sverdrup, Harald (1947). Wind-Driven Currents in a Baroclinic Ocean; with Application to the Equatorial Currents of the Eastern Pacific. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Report). 33. JSTOR 87657. PMC 1079064.
Thurman, Harold V, Trujillo, Alan P, Oceanography, 10판. ISBN 0-13-143888-3

각주

^ ^a ^b Stommel, Henry (April 1948). "The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents" (PDF). Transactions, American Geophysical Union. 29 (2): 202–206. doi:10.1029/tr029i002p00202. Retrieved 27 August 2012.
^ Talley, Lynne D; et al. (11 April 2011). Descriptive Physical Oceanography. ISBN 9780080939117.
^ Berger, Wolfgang H.; Noble Shor, Elizabeth (6 May 2009). Ocean: reflections on a century of exploration. ISBN 9780520942547.
^ 우, L, 외 (2012), "지구 아열대 서부 경계 조류에 대한 강화된 온난화", 자연 기후 변화, 2(3), 161–166.
^ Yang, H., Lohmann, G., Wei, W., Dima, M., Ionita, M., and Liu, J. (2016), "Intensification and poleward shift of subtropical western boundary currents in a warming climate", Journal of Geophysical Research: Oceans, 121, 4928–4945, doi:10.1002/2015JC011513.
^ 시거, R, & 심슨, I. R. (2016) "서구 경계 전류와 기후 변화", 지구 물리학 연구 저널: 해양, 121, 7212–7214. https://doi.org/10.1002/2016JC012156
^ 세이델, D. J. 푸, Q. 랜델, W.J. & Reichler, T.J. (2008) "변화하는 기후에서 열대 벨트의 넓이화" (Nature Geoscience, 1(1)), 21–24.
^ 양, H, Lohmann, G, Lu, J, Lu, Gowan, E.J, Si, X, 류, J, 왕, Q.(2020), "위도 중간 경도의 경혈 구배를 극으로 진격시켜 움직이는 열팽창", 지구물리학 연구 저널: 대기, 125, e202020JD033158.
^ In, J, & Goddard, P. B.(2013). "미국 동해안을 따라 해수면 상승 패턴에 대한 해양학적 제어"지리물리학 연구서, 40, 5514–5520.
^ 퍼싱, A. J. 외 (2015), "급속한 온난화에 직면하여 느린 적응은 메인만 대구 어장의 붕괴로 이어진다.", 사이언스, 350(6262), 809–812, doi:10.1126/science.aac9819.
^ https://www.washingtonpost.com/graphics/2019/national/climate-environment/climate-change-world/

외부 링크

[Stommel_1948-1] Stommel, Henry (April 1948). "The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents" (PDF). Transactions, American Geophysical Union. 29 (2): 202–206. doi:10.1029/tr029i002p00202. Retrieved 27 August 2012.

[2] Talley, Lynne D; et al. (11 April 2011). Descriptive Physical Oceanography. ISBN 9780080939117.

[3] Berger, Wolfgang H.; Noble Shor, Elizabeth (6 May 2009). Ocean: reflections on a century of exploration. ISBN 9780520942547.

[4] 우, L, 외 (2012), "지구 아열대 서부 경계 조류에 대한 강화된 온난화", 자연 기후 변화, 2(3), 161–166.

[5] Yang, H., Lohmann, G., Wei, W., Dima, M., Ionita, M., and Liu, J. (2016), "Intensification and poleward shift of subtropical western boundary currents in a warming climate", Journal of Geophysical Research: Oceans, 121, 4928–4945, doi:10.1002/2015JC011513.

[6] 시거, R, & 심슨, I. R. (2016) "서구 경계 전류와 기후 변화", 지구 물리학 연구 저널: 해양, 121, 7212–7214. https://doi.org/10.1002/2016JC012156

[7] 세이델, D. J. 푸, Q. 랜델, W.J. & Reichler, T.J. (2008) "변화하는 기후에서 열대 벨트의 넓이화" (Nature Geoscience, 1(1)), 21–24.

[8] 양, H, Lohmann, G, Lu, J, Lu, Gowan, E.J, Si, X, 류, J, 왕, Q.(2020), "위도 중간 경도의 경혈 구배를 극으로 진격시켜 움직이는 열팽창", 지구물리학 연구 저널: 대기, 125, e202020JD033158.

[9] In, J, & Goddard, P. B.(2013). "미국 동해안을 따라 해수면 상승 패턴에 대한 해양학적 제어"지리물리학 연구서, 40, 5514–5520.

[10] 퍼싱, A. J. 외 (2015), "급속한 온난화에 직면하여 느린 적응은 메인만 대구 어장의 붕괴로 이어진다.", 사이언스, 350(6262), 809–812, doi:10.1126/science.aac9819.

[11] ttps://www.washingtonpost.com/graphics/2019/national/climate-environment/climate-change-world/

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v t 물리해양학
흔든다	공기파 이론 발란틴 저울 벤자민-페이르 불안정 부신수 근사치 파단파 클랩토티스 뇌사파 십자수 분산 에지파 적도파 가져오기 중력파 그린의 법칙 인파괴파 내파 이리바렌 수 켈빈파 키네마틱파 롱쇼어 드리프트 루크의 변이 원리 경도-슬로프 방정식 방사선응력 로그파 로스비 웨이브 로스비중력파 해국 세이체 유의한 파고 솔리톤 스톡스 경계층 스톡스 드리프트 스톡스파 붓다 트로코이드파 쓰나미 메가츠나미 언더도우 우르셀 수 파동 작용 웨이브 베이스 파도 높이 파동 비선형성 웨이브 파워 웨이브 레이더 웨이브 설정 파도타기 파동 난류 파동-전류 상호작용 파도와 얕은 물 1차원 생베난트 방정식 얕은 물 방정식 풍파 본을 뜨다
순환	대기 순환 바로클린성 경계 전류 코리올리스 힘 코리올리-스토크스 힘 크라이크-라이보비치 소용돌이 힘 다운웰링 에디 에크만층 에크만 나선형 에크만 운송 엘니뇨 – 남부 진동 일반순환모형 지구화학적 해양 단면 연구 지반전류 글로벌 해양 데이터 분석 프로젝트 걸프 스트림 할로온 순환 험볼트 전류 열수 순환 랑무어 순환 롱쇼어 드리프트 루프 전류 모듈러 오션 모델 해류 해양 역학 해양동력온도조절기 오션 세레 프린스턴 오션 모델 리핑 전류 지표하류 스버드럽 잔액 테르모할린 순환 셧다운하다 업웰링 풍력발생 전류 소용돌이 세계해양순환실험
조수	암피드로믹 포인트 지구 조수 조수의 머리 내조 루니타이드 간격 페리게아 봄 조수 리프 조수 열두 번째 규칙 느슨한 물 갯벌 조력 조력 발전 조력종 조수 범위 조수 공명 조수계 티드라인 조수론
랜드폼	아비살 선풍기 심연평야 환초 배시메트릭 차트 해안지리학 냉수 침투 대륙마진 대륙상승 대륙붕 등고선 가이오트 하이드로그래피 해양분지 해양고원 해양참호 패시브 마진 해저드 해마운트 잠수함 협곡 해저 화산
판 지질학	수렴 경계 다이버전트 경계 골절대 열수분출구 해양 지질학 미드오션 산등성이 모호로비치 불연속성 빈-마티스-몰리 가설 해양 지각 외측 트렌치 스웰 능선 푸시 해저 확산 슬래브 당김 슬래브 흡인 슬래브 창 서브전도 변형 단층 화산호
오션 존	벤트히크 심해수 심해 연골 메소펠라틱 오셔닉 펠레지컬 광자 파도타기 스와시
해수면	쓰나미 심층평가 및 보고 미래 해수면 세계 해수면 관측 시스템 노스웨스트 선반 운영 해양학 시스템 해수면 곡선 해수면 상승 세계 측지 시스템
음향학	깊은 산란층 수중음향학 해양 음향 단층 촬영 지금까지 폭탄 SOFAR 채널 수중음향
위성	제이슨-1 제이슨-2 (해양 지표면 지형 임무) 제이슨-3
관련	아르고 벤트식 착륙선 물의 색 DSV 앨빈 주변해역 해양에너지 해양오염 계류 국립 해양학 데이터 센터 바다 해양 탐사 해양 관측 해양재분석 바다표면지형 해양 열에너지 전환 해양학 해양학 개요 펠라직 침전물 해수면 미세층 해수면 온도 바닷물 과학 온 어 스피어 스피어 테르모크라인 수중 글라이더 물기둥 월드오션아틀라스
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