Benützer:


Wassersäule im Meer
Storyboard

Im Falle des Ozeans variiert die Dichte des Wassers in Abhängigkeit von seiner Temperatur und seinem Salzgehalt mit der Tiefe. Aus diesem Grund kann der Druck nicht mit der herkömmlichen Druckformel für die Wassersäule berechnet werden. Es ist notwendig, den Effekt der Dichteschwankung zu berücksichtigen und durch Integration der Masse entlang der Säule den Druck zu berechnen, der in der Tiefe auftritt, die wir schätzen möchten.

>Modell

ID:(1598, 0)


Charakterisierung der Ozeanschichten
Bild

Durch Ekmans Transport verschieben sich die Grenzen zwischen den Oberflächenschichten und den tiefsten Schichten im Ozean. Diese sind durch plötzliche Änderungen der Parameter in Abhängigkeit von der Temperatur gekennzeichnet. Insbesondere gibt es Änderungen in:

• Temperatur (Thermokline)
• Salzgehalt (Halokline)
• Dichte (Pyknokline)

ID:(11684, 0)


Säule mit variabler Dichte
Bild

Um den Druck unter dem Meer in einer bestimmten Tiefe zu berechnen, muss zuerst die Masse eines Volumenelements in einer bestimmten Tiefe geschätzt werden:

Das Problem in diesem Fall ist, dass die Dichte nicht konstant ist, so dass das typische Verhältnis des Drucks der Wassersäule nicht angewendet werden kann.

ID:(12008, 0)


Dichtemodellierung
Bild

Wenn Sie die Kurve der Dichte des Meerwassers als Funktion der Tiefe betrachten, sehen Sie, dass es die Form eines invertierten Exponentials hat. Mit anderen Worten, der obere Teil kann komprimiert werden und erreicht eine Grenze, bei der das Gewicht der Säule nicht zu einer stärkeren Komprimierung führt:

ID:(12014, 0)


Wassersäule im Meer
Modell

Im Falle des Ozeans variiert die Dichte des Wassers in Abhängigkeit von seiner Temperatur und seinem Salzgehalt mit der Tiefe. Aus diesem Grund kann der Druck nicht mit der herkömmlichen Druckformel für die Wassersäule berechnet werden. Es ist notwendig, den Effekt der Dichteschwankung zu berücksichtigen und durch Integration der Masse entlang der Säule den Druck zu berechnen, der in der Tiefe auftritt, die wir schätzen möchten.

Variablen
Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$\rho_w$
rho_w
Dichte des Meerwassers an der Oberfläche
kg/m^3
$\rho_{\infty}$
rho_infty
Dichte des Meerwassers in der Tiefe
kg/m^3
$\rho$
rho
Dichte des Meerwassers in einer bestimmten Tiefe
kg/m^3
$p$
p
Druck
Pa
$dp$
dp
Druckelement
Pa
$\lambda$
lambda
Inverse der Referenztiefe
m
$dF$
dF
Kraftelement
N
$p_0$
p_0
Luftdruck
Pa
$S$
S
Marinesäulenabschnitt
m^2
$dm$
dm
Meerwasserkörperelement
kg
$dz$
dz
Spaltentiefenelement
m
$z$
z
Tiefe im Meer
m

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

Beispiele

Durch Ekmans Transport verschieben sich die Grenzen zwischen den Oberfl chenschichten und den tiefsten Schichten im Ozean. Diese sind durch pl tzliche nderungen der Parameter in Abh ngigkeit von der Temperatur gekennzeichnet. Insbesondere gibt es nderungen in:

• Temperatur (Thermokline)
• Salzgehalt (Halokline)
• Dichte (Pyknokline)

(ID 11684)

Um den Druck unter dem Meer in einer bestimmten Tiefe zu berechnen, muss zuerst die Masse eines Volumenelements in einer bestimmten Tiefe gesch tzt werden:

Das Problem in diesem Fall ist, dass die Dichte nicht konstant ist, so dass das typische Verh ltnis des Drucks der Wassers ule nicht angewendet werden kann.

(ID 12008)

Wenn Sie die Kurve der Dichte des Meerwassers als Funktion der Tiefe betrachten, sehen Sie, dass es die Form eines invertierten Exponentials hat. Mit anderen Worten, der obere Teil kann komprimiert werden und erreicht eine Grenze, bei der das Gewicht der S ule nicht zu einer st rkeren Komprimierung f hrt:

(ID 12014)

ID:(1598, 0)