Τομέας Φυσικής Εφαρμογών
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2012-07-18

2012

Δημητρέλος Αντώνης

Σοφιανός Σαράντης Λέκτορας (Επιβλέπων) , Κάλλος Γεώργιος Επικ. Καθηγ. ,Ιακωβίδης Κωνσταντίνος Επικ. Καθηγ.

Μελέτη των δομών της θαλάσσιας κυκλοφορίας και των λύσεων Goldsbrough - Stommel κάτω από την επίδραση της εξάτμισης, με αριθμητικές προσομοιώσεις

Ελληνικά

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο να μελετήσει την ανάπτυξη της δομής
και της έντασης της κυκλοφορίας Goldsbrough – Stommel. Ο Goldsbrough (1933)
έδειξε ότι η ροή γλυκού νερού μεταξύ ατμόσφαιρας και ωκεανού προκαλεί
κυκλοφορία μεγάλης κλίμακας. Αργότερα ο Stommel (1984) συμπλήρωσε την θεωρία
του Goldsbrough προσθέτωντας την ιδέα της πλανητικής απόκλισης και την ύπαρξη
ενισχυμένου δυτικού ορίου και γι’ αυτό η προκαλούμενη κυκλοφορία από εξάτμιση ή
βροχόπτωση ονομάστηκε Goldsbrough – Stommel. Για να προσομοιωθεί μία τέτοια
κυκλοφορία χρησιμοποιήθηκε αριθμητικό μοντέλο στο οποίο έχει αντικατασταθεί η
επιφανειακή οριακή συνθήκη εικονικής ροής αλατότητας από την πραγματική ροή
γλυκού νερού έτσι ώστε να μην είναι μηδενική η κατακόρυφη ταχύτητα στην
επιφάνεια της θάλασσας.
Για την μελέτη της κυκλοφορίας Goldsbrough – Stommel τροποποιήθηκε και
εφαρμόστηκε το αριθμητικό μοντέλο POM ( Princeton Ocean Model ) σε μία
«ιδανική» λεκάνη. Για την προσομοίωση χρησιμοποιήθηκαν κλειστές οριακές
συνθήκες. Στο κέντρο της ωκεάνιας επιφάνειας εφαρμόστηκε οριακή συνθήκη
εξάτμισης σε μία περιοχή με σχήμα δίσκου με αυξανόμενη ένταση από την
περιφέρεια προς το κέντρο. Τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν έγιναν σε “f-
plane” και “β-plane” , σε ωκεανό με ευσταθή στρωμάτωση. Επίσης έγιναν πειράματα
με εικονική ροή αλατότητας και λανθάνουσα ροή θερμότητας για την ίδιας μορφής
εξάτμιση. Τέλος πραγματοποιήθηκαν πειράματα ευαισθησίας για την προσομοίωση της
κυκλοφορίας Goldsbrough – Stommel για διαφορετικού τύπου στρωμάτωση.
Τα αποτελέσματα των πειραμάτων έδειξαν τον βαροτροπικού τύπου χαρακτήρα
της κυκλοφορίας Goldsbrough – Stommel καθώς και το φαινόμενο της ενίσχυσης του
δυτικού ορίου. Έγιναν εμφανείς οι διαφορές στην δομή της κυκλοφορίας που
προσομοίωσαν οι ροές εικονικής αλατότητας και λανθάνουσας θερμότητας καθώς ήταν
βαροκλινικού χαρακτήρα. Υπολογίστηκε η ενεργειακή συνεισφορά της κυκλοφορίας
Goldsbrough – Stommel στην γενικότερη κυκλοφορία που προκαλεί η εξάτμιση σε “β-
plane” και “f-plane” και επισημάνθηκε ο μηχανισμός της κατανάλωσης της
κινητικής ενέργειας στο δυτικό όριο , που αποσπάται από την περιοχή της
διαταραχής με την μορφή μακρών κυμάτων Rossby , αλλά και των μηχανισμών
βαροκλινικής αστάθειας που αναπτύσσονται στην περιοχή της διαταραχής. Επίσης τα
αποτελέσματα των πειραμάτων ευαισθησίας για διαφορετική στρωμάτωση παρουσίασαν
διαφορές στην εξέλιξη της κινητικής ενέργειας λόγω της επίδρασης της
στρωμάτωσης στην «βαροκλινικότητα» του πεδίου ταχυτήτων. Τέλος εφαρμόστηκε το
αριθμητικό μοντέλο POM τροποποιημένο για την προσομοίωση της κυκλοφορίας
Goldsbrough – Stommel στην περιοχή της Μεσογείου και υπολογίστηκε η ενεργειακή
συνεισφορά (0.1%) της υπό μελέτη κυκλοφορίας στην γενικότερη κυκλοφορία της
περιοχής. Η κυκλοφορία Goldsbrough – Stommel , παρά την μικρή της συνεισφορά
στο ενεργειακό ισοζύγιο της περιοχής , προκαλεί σημαντικές δομές κυκλοφορίας οι
οποίες μπορεί να τροποποιούν την γενική κυκλοφορία της περιοχής.

Ωκεάνια κυκλοφορία λόγω εξάτμισης, Κατανομή εξάτμισης , βροχόπτωσης, Συνθήκη ροής γλυκού νερού, συνθήκη εικονικής ροής αλατότητας, Ενισχυμένο ρεύμα δυτικού ορίου

Όχι

0

Ναι

21

61

Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/1318799