• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Forskare utmanar våra antaganden om effekterna av planetrotation

    En 2D -bild av hastigheten i en intern stråle med Rossby -talet 100 som visar hur planetarisk rotation leder till destabilisering och spridning av ett initialt koherent flödesmönster. Upphovsman:Timour Radko och David Lorfeld

    Jordens rotation orsakar Coriolis -effekten, som avböjer massiv luft och vatten flyter mot höger på norra halvklotet och mot vänster på södra halvklotet. Detta fenomen påverkar kraftigt globala vindmönster och havsströmmar, och är bara signifikant för storskaliga och långvariga geofysiska fenomen som orkaner. Storleken på Coriolis -effekten, relativt tröghetskrafternas storlek, uttrycks med Rossby -numret. I över 100 år har forskare har trott att ju högre detta antal, den mindre sannolika Coriolis -effekten påverkar oceaniska eller atmosfäriska händelser.

    Nyligen, forskare vid Naval Postgraduate School i Kalifornien fann att ännu mindre havsstörningar med höga Rossby -tal, som virvlar i ubåtens väckningar, påverkas av Coriolis -effekten. Deras upptäckt utmanar antaganden i grunden för teoretisk oceanografi och geofysisk vätskedynamik. Teamet rapporterar sina fynd i Vätskans fysik .

    "Vi har upptäckt några stora - och till stor del förbisedda - fenomen i grundläggande vätskedynamik som hänför sig till hur jordens rotation påverkar olika geofysiska flöden, "Timour Radko, en oceanografiprofessor och författare på tidningen, sa.

    Radko och löjtnant Cmdr. David Lorfeld fokuserade ursprungligen på att utveckla nya ubåtsdetekteringssystem. De tog sig an denna fråga genom att undersöka pannkakvirvlar, eller platt, långsträckta mini-virvlar som ligger i vaken av nedsänkta fordon. Virvlar orsakas av virvlande vatten och en omvänd ström från vattenflödet turbulens.

    Förra året, ett team under ledning av Radko publicerade ett papper i samma AIP -tidskrift om rotationskontroll av pannkakvirvlar, den första artikeln som utmanade den berömda "Rossby -regeln". I denna senaste tidning, forskarna visade, genom numeriska simuleringar, att interna strålar i kölvattnet kan styras direkt genom rotation. De demonstrerade också att utvecklingen av ett oorganiserat finskaligt virvelfält bestäms av planetrotation.

    "Det är här vår upptäckt kan vara kritisk, "Radko sa." Vi finner att cykloner kvarstår, men att anticykloner lossnar relativt snabbt. Om anticyklonerna i kölvattnet är lika starka som cyklonerna, detta betyder att kölvattnet är färskt - fienden gick igenom för inte så länge sedan. Om cyklonerna är mycket starkare än anticyklonerna, då är suben troligtvis borta. "

    Algoritmen som forskarna utvecklat är baserad på den olika utvecklingen av cykloner och anticykloner, vilket är en följd av planetrotation. "Därför, "Radko avslutade, "Sådana effekter måste beaktas i de numeriska och teoretiska modellerna av finskaliga oceaniska processer i intervallet 10-100 meter."

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com