mechanisms

Der Wind ber der Meeresoberfl che besteht aus einer gro en Anzahl von Molek len, die regelm ig auf die Wassermolek le an der Oberfl che treffen.

Dadurch wird ein Teil der kinetischen Energie der Luftmolek le auf die Wassermolek le bertragen, was als eine Art Spannung zwischen Luft und Wasser interpretiert werden kann.

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Dies hat zur Folge, dass oberfl chliche Wirbel entstehen, die wiederum tiefere Wasserschichten beeinflussen und die Geschwindigkeit des Windes auf eine oberfl chennahe Schicht des Ozeans bertragen. Auf diese Weise wird die Bewegungsenergie des Windes in eine oberfl chennahe Ozeanschicht bertragen, wodurch die Geschwindigkeit des Wassers erh ht wird.

Im Allgemeinen sind beim Betrachten des Ozeans verschiedene Mechanismen erkennbar, die Wirbel und Turbulenzen erzeugen und damit zu den Mischungsprozessen beitragen.

Innerhalb der Oberfl chenschicht sind besonders zu erw hnen:

• Oberfl chenwellen, die durch Winde erzeugt werden.
• Die Langmuir-Zirkulation, die aus der Luft sichtbare Streifen bildet.
• Das Brechen von Oberfl chenwellen.

W hrend zwischen der unteren Grenze der Mischungsschicht und der Thermokline hervorzuheben sind:

• Turbulenzen durch Scherung an der oberen Grenze.
• Das Brechen interner Wellen an der unteren Grenze.
• Konvektion.
• Vertikale Instabilit ten.

Diese Ph nomene sind im folgenden Diagramm dargestellt:

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Eines der Ph nomene, die durch windinduzierte Oberfl chenstr mungen entstehen, ist die sogenannte Langmuir-Zirkulation:

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Sie entsteht hnlich wie der Ekman-Transport, bei dem aufgrund der Corioliskraft Gebiete mit Absinken entstehen, die Wirbel erzeugen. Die Zirkulation schlie t sich mit der Bildung einer Auftriebszone:

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In dem Artikel, der im n chsten Bild zitiert wird, wird geschlussfolgert, dass spezifische Bedingungen f r die Bildung der Langmuir-Zirkulation vorliegen, die von verschiedenen Bedingungen und der Oszillation selbst abh ngen:

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model

Die Kraft der Tensión del viento ($\tau_t$), die auf der Oberfl che wirkt, kann gem der Monin-Obukhov- hnlichkeitstheorie (MOST) als bertragung kinetischer Energie von der Luft auf die obere Schicht des Ozeans modelliert werden.

Daf r wird angenommen, dass der Tensión del viento ($\tau_t$) proportional zu ERROR:9418 und zum Quadratunterschied zwischen der Velocidad del aire ($u_a$) und der Velocidad del agua ($u_w$) ist. Die Proportionalit t wird durch die Einf hrung von ERROR:9419 ber cksichtigt, was zu folgender Schlussfolgerung f hrt:

kyon

Die Monin-Obukhov- hnlichkeitstheorie (MOST) modelliert die Oberfl chenspannung proportional zum Quadrat von der Velocidad del aire ($u_a$) an der Oberfl che und zu die Luftdichte ($\rho_a$).

In diesem Fall wird der Oberfl chenanteil ber die Dichte der kinetischen Energie gesch tzt, die mit der Oberfl chenspannung korreliert.

Daher wird gesch tzt, dass der Velocidad del aire ($u_a$) ist

kyon

Die Variable der Tensión superficial aire-agua ($\tau$) umfasst der Tensión del viento ($\tau_t$), der Tensión de las olas ($\tau_w$) und der Tensión de la viscosidad ($\tau_{\eta}$). Daher kann sie wie folgt ausgedr ckt werden:

kyon

Wenn wir davon ausgehen, dass es einen kontinuierlichen bergang in der Energiedichte an der Grenzfl che zwischen Luft und Wasser gibt und diese Energie kinetischer Natur ist, dann k nnen wir mit die Luftdichte ($\rho_a$), der Velocidad del aire ($u_a$) und der Densidad del agua ($\rho_w$), der Velocidad del agua ($u_w$) die folgende Beziehung herleiten:

$\rho_a u_a^2=\rho_w u_w^2$

Daher k nnen wir die Beziehung aufstellen:

kyon

Zus tzlich k nnen wir ber cksichtigen, dass die Energiedichte dieselbe Einheit wie die Oberfl chenspannung hat, was die Gleichheit erkl rt, da in einem Gleichgewichtssystem die Spannungen gleich sein m ssen.

Die Beziehung zwischen der Velocidad del aire ($u_a$) und der Velocidad del agua ($u_w$) wird durch der Numero de Langmuir ($La$) untersucht. Daher kann die Langmuir-Zahl als das Verh ltnis der Quadratwurzel beider Geschwindigkeiten definiert werden:

kyon

Der Gasparameter die Gasübertragungsrate in Wasser ($k_w$) wird in Bezug auf der Velocidad del agua ($u_w$), der Velocidad del aire ($u_a$), der Schmidt-Nummer ($Sc$), der Factor beta del transporte aire a agua de CO2 ($\beta$) und ERROR:9926 wie folgt beschrieben:

kyon