Benützer:


Ozeanbewegung, Drifters

Storyboard

Die Bewegung an der Oberfläche der Ozeane entsteht durch die Wechselwirkung mit der Atmosphäre und wird durch die tieferen Strömungen (mehr als 15 Meter) bedingt. In einer ersten Annäherung kann sie als ein Fluss mit konstanter Geschwindigkeit mit stabilen Wirbeln oder solchen, die von ihm mitgezogen werden, betrachtet werden.

>Modell

ID:(1519, 0)



Ozeanbewegung, Drifters

Storyboard

Die Bewegung an der Oberfläche der Ozeane entsteht durch die Wechselwirkung mit der Atmosphäre und wird durch die tieferen Strömungen (mehr als 15 Meter) bedingt. In einer ersten Annäherung kann sie als ein Fluss mit konstanter Geschwindigkeit mit stabilen Wirbeln oder solchen, die von ihm mitgezogen werden, betrachtet werden.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$\theta_0$
theta_0
Anfangswinkel des Objekt im Wirbel
rad
$X_0$
X_0
Ausgangsposition x
m
$Y_0$
Y_0
Ausgangsposition y
m
$u$
u
Coordenada x de la velocidad del drifter
m/s
$v$
v
Coordenada y de la velocidad del drifter
m/s
$U$
U
Geschwindigkeit x des Wirbelzentrums
m/s
$V$
V
Geschwindigkeit y des Wirbelzentrums
m/s
$r$
r
Objektabstand vom Wirbelzentrum
m
$\theta_w$
theta_w
Objektwinkel im Wirbel
rad
$x$
x
Position x des Objekt
m
$X$
X
Position x des Wirbelzentrums
m
$y$
y
Position y des Objekt
m
$Y$
Y
Position y des Wirbelzentrums
m
$v_t$
v_t
Tangentialgeschwindigkeit des Drifters
m/s
$\omega$
omega
Winkelgeschwindigkeit des Objekt im Wirbel
rad/s
$t$
t
Zeit vom Beginn der Ablaufverfolgung
s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Da die Mittlere Geschwindigkeit ($\bar{v}$) mit die Zurückgelegte Strecke in einer Zeit ($\Delta s$) und der Abgelaufene Zeit ($\Delta t$) gleich ist, was ist

equation=3152

und mit die Zurückgelegte Strecke in einer Zeit ($\Delta s$) als Bogen eines Kreises und der Radius ($r$) und die Winkelvariation ($\Delta\theta$) ist

equation=5302

und die Definition von die Mittlere Winkelgeschwindigkeit ($\bar{\omega}$) ist

equation=3679

dann ist

$v=\displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t}=r\omega$



Da die Beziehung allgemein ist, kann sie f r momentane Werte angewendet werden, was zu

equation

f hrt.


Beispiele


mechanisms

Die Bewegung des Ozeans wird an der Oberfl che durch die Bewegung der Luft in der Tiefe durch Schwankungen der Dichte erzeugt, die durch Temperatur und Salzgehalt bedingt sind. Im folgenden NASA-Video werden verschiedene Effekte gezeigt:

video

Eine der wichtigsten Str mungen im Atlantik ist der sogenannte Golfstrom. Es transportiert warmes Wasser aus der Karibik nach Europa und tr gt zu einem milderen Klima in dieser Region bei:

image

Der Golfstrom stammt aus der Karibik, wo es auch eine Reihe von Zirkulationen gibt, die mit den Bewegungen der Luftmassen in der Region verbunden sind:

image

1969 wurde das Tauchboot X-15 Ben Franklin des Entdeckers Jacques Piccard vom Golfstrom mitgerissen. Ich schwebe daf r in einer Tiefe, die einer neutralen Flotation (zwischen 180 und 610 m) entspricht und 2324 km zur cklegt:

image

Um die Meeresstr mungen in der oberen Schicht durch Messen der Position (und damit der Geschwindigkeit), der Strahlung, der Temperatur und des Salzgehalts zu untersuchen, werden freie Bojen verwendet, die als langrangische Drifter oder Drifter bezeichnet werden:

image

Es gibt verschiedene Programme, die Drifers ber alle Ozeane verteilt haben, um den Fluss im Ozean zu berwachen. Ein Beispiel ist das Global Drifter Program (GDP), das die folgende Verteilung aufweist:

image

Die Rotationsbewegung kann als Verschiebung in den x- und y-Richtungen mit den Werten von die Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) und der Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) ausgedr ckt werden. Mit den Koordinaten die Position x des Wirbelzentrums ($X$) und die Position y des Wirbelzentrums ($Y$) erhalten wir, dass die Position x des Objekt ($x$) ist:

equation=11491

und f r die Position y des Objekt ($y$):

equation=11492

image

Die Rotationsbewegung kann als Verschiebung in den Richtungen x und y mit Geschwindigkeiten von ERROR:9913 und ERROR:9914 ausgedr ckt werden. Mit den Koordinaten die Geschwindigkeit x des Wirbelzentrums ($U$) und die Geschwindigkeit y des Wirbelzentrums ($V$) erhalten wir, dass ERROR:9913 ist:

equation=11493

und f r ERROR:9914:

equation=11494

image


model

Der Wirbel bewegt sich in Richtung $x$ mit einer Konstanten von eine Geschwindigkeit x des Wirbelzentrums ($U$), von eine Ausgangsposition x ($X_0$) aus und erreicht bei der Zeit vom Beginn der Ablaufverfolgung ($t$) in $x$ Die Position x des Wirbelzentrums ($X$):

kyon

Der Wirbel bewegt sich in Richtung $y$ mit einer Konstanten von eine Geschwindigkeit y des Wirbelzentrums ($V$), von eine Ausgangsposition y ($Y_0$) aus und erreicht bei der Zeit vom Beginn der Ablaufverfolgung ($t$) in $y$ Die Position y des Wirbelzentrums ($Y$):

kyon

Der Wirbel rotiert gleichm ig mit einer Konstanten von eine Winkelgeschwindigkeit des Objekt im Wirbel ($\omega$), beginnend bei ein Anfangswinkel des Objekt im Wirbel ($\theta_0$) und erreicht bei der Zeit vom Beginn der Ablaufverfolgung ($t$) Ein Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$):

kyon

Die Entfernung zwischen dem Objekt in die Position x des Objekt ($x$) und die Position y des Objekt ($y$) und dem Zentrum des Wirbels in die Position x des Wirbelzentrums ($X$) und die Position y des Wirbelzentrums ($Y$) kann mit dem Satz des Pythagoras berechnet werden, was zu die Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) f hrt:

kyon

Wenn ein K rper sich um einen Winkel von der Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) bei einer Entfernung von die Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) von einem Zentrum, das sich an der Position die Position x des Wirbelzentrums ($X$) befindet, dreht, ergibt sich eine Position x des Objekt ($x$):

kyon

Wenn ein K rper sich um einen Winkel von der Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) bei einer Entfernung von die Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) von einem Zentrum, das sich an der Position die Position y des Wirbelzentrums ($Y$) befindet, dreht, ergibt sich eine Position y des Objekt ($y$):

kyon

Wenn wir das Verh ltnis zwischen die Zurückgelegte Strecke in einer Zeit ($\Delta s$) und der Radius ($r$) durch die Winkelvariation ($\Delta\theta$) teilen,

equation=5302

und das dann durch der Abgelaufene Zeit ($\Delta t$) teilen, erhalten wir die Beziehung, die es uns erm glicht, die Geschwindigkeit ($v$) entlang der Umlaufbahn zu berechnen, bekannt als die tangentielle Geschwindigkeit, die mit die Winkelgeschwindigkeit ($\omega$) verbunden ist:

kyon

Da sich der Wirbel mit die Winkelgeschwindigkeit des Objekt im Wirbel ($\omega$) Umdrehungen pro Minute dreht und sich eine Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) von seinem Zentrum befindet, bewegt sich das Objekt mit eine Tangentialgeschwindigkeit des Drifters ($v_t$):

equation=10968

Wenn sich ein K rper bei ein Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) befindet und die Geschwindigkeit in Richtung $x$ Die Geschwindigkeit x des Wirbelzentrums ($U$) betr gt, dann betr gt ERROR:9913:

kyon

Angesichts der Tatsache, dass sich der Wirbel mit die Winkelgeschwindigkeit des Objekt im Wirbel ($\omega$) Umdrehungen pro Minute dreht und eine Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) von seinem Zentrum entfernt ist, bewegt sich das Objekt mit eine Tangentialgeschwindigkeit des Drifters ($v_t$):

equation=10968

Wenn sich ein K rper bei ein Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) befindet und die Geschwindigkeit in Richtung $y$ Die Geschwindigkeit y des Wirbelzentrums ($V$) betr gt, dann betr gt ERROR:9914:

kyon


>Modell

ID:(1519, 0)



Mechanismen

Definition


ID:(15449, 0)



Ozeanbewegungen

Bild

Die Bewegung des Ozeans wird an der Oberfläche durch die Bewegung der Luft in der Tiefe durch Schwankungen der Dichte erzeugt, die durch Temperatur und Salzgehalt bedingt sind. Im folgenden NASA-Video werden verschiedene Effekte gezeigt:

ID:(11485, 0)



Golfstrom

Notiz

Eine der wichtigsten Strömungen im Atlantik ist der sogenannte Golfstrom. Es transportiert warmes Wasser aus der Karibik nach Europa und trägt zu einem milderen Klima in dieser Region bei:

ID:(11486, 0)



Strömungen in Mittelamerika und der Karibik

Zitat

Der Golfstrom stammt aus der Karibik, wo es auch eine Reihe von Zirkulationen gibt, die mit den Bewegungen der Luftmassen in der Region verbunden sind:

ID:(11487, 0)



X-15 Ben Franklin Bewegung

Übung

1969 wurde das Tauchboot X-15 Ben Franklin des Entdeckers Jacques Piccard vom Golfstrom mitgerissen. Ich schwebe dafür in einer Tiefe, die einer neutralen Flotation (zwischen 180 und 610 m) entspricht und 2324 km zurücklegt:

ID:(11488, 0)



Drifter (freie Boje)

Gleichung

Um die Meeresströmungen in der oberen Schicht durch Messen der Position (und damit der Geschwindigkeit), der Strahlung, der Temperatur und des Salzgehalts zu untersuchen, werden freie Bojen verwendet, die als langrangische Drifter oder Drifter bezeichnet werden:

ID:(11498, 0)



Drifterverteilung (freie Boje)

Script

Es gibt verschiedene Programme, die Drifers über alle Ozeane verteilt haben, um den Fluss im Ozean zu überwachen. Ein Beispiel ist das Global Drifter Program (GDP), das die folgende Verteilung aufweist:

ID:(11499, 0)



Rotation als Traslation, Position

Variable

Die Rotationsbewegung kann als Verschiebung in den x- und y-Richtungen mit den Werten von die Objektabstand vom Wirbelzentrum ($r$) und der Objektwinkel im Wirbel ($\theta_w$) ausgedrückt werden. Mit den Koordinaten die Position x des Wirbelzentrums ($X$) und die Position y des Wirbelzentrums ($Y$) erhalten wir, dass die Position x des Objekt ($x$) ist:



und für die Position y des Objekt ($y$):



ID:(11490, 0)



Rotation als Traslation, Geschwindigkeit

Audio

Die Rotationsbewegung kann als Verschiebung in den Richtungen x und y mit Geschwindigkeiten von ERROR:9913 und ERROR:9914 ausgedrückt werden. Mit den Koordinaten die Geschwindigkeit x des Wirbelzentrums ($U$) und die Geschwindigkeit y des Wirbelzentrums ($V$) erhalten wir, dass ERROR:9913 ist:



und für ERROR:9914:



ID:(11489, 0)



Modell

Video


ID:(15445, 0)