Ona de Rossby
Les ones de Rossby barotrópicas, denominades aixina per Carl-Gustaf Rossby que les va identificar en 1939, són oscilacions que es produïxen en els decorreguts geofísicos (oceà i atmòsfera) i que tenen el seu orige en el principi de conservació de la vorticidad potencial.[1] La propagació de la fase de les ones de Rossby és sempre cap a l'oest aun cuando l'energia (velocitat de grup) pot ser cap a l'est (ones curtes) o l'oest (ones llargues). Les ones de Rossby es coneixen també en geofísica com a ones planetàries.
Estes ones estan relacionades en sistemes de pressió (diferències de pressió en la superfície de l'oceà) i corrents en chorrada.[2] Les ones de Rossby oceàniques es desplacen per la termoclina, la frontera entre la capa superior templada i la part freda profunda de l'oceà.
Tipos d'ones Rossby
[editar | editar còdic]Ones atmosfèriques
[editar | editar còdic]
Les ones atmosfèriques de Rossby resulten de la conservació de la vorticidad potencial i estan influïdes pel efecte Coriolis i el gradient de pressió. La rotació fa que els decorreguts giren cap a la dreta mentres es mouen en l'hemisferi nort i cap a l'esquerra en l'hemisferi sur. Per eixemple, un decorregut que es mou des del equador cap al pol nort es desviarà cap a l'est; un decorregut que es mou cap a l'equador des del nort es desviarà cap a l'oest. Estes desviacions són causades per la força de Coriolis i la conservació de la vorticidad potencial que conduïx a canvis de vorticidad relativa. Açò és anàlec a la conservació del moment angular en mecànica. En atmòsfera planetàries, inclosa la Terra, les ones de Rossby es deuen a la variació de l'efecte Coriolis en la latitut. Carl-Gustaf Arvid Rossby va identificar per primera volta tals ones en la atmòsfera de la Terra en 1939 i va explicar el seu moviment.
Una ona de Rossby terrestre s'identifica ya que la seua velocitat de fase, marcada per la seua cresta d'ona, sempre té un component cap a l'oest. No obstant, el conjunt d'ones de Rossby recopilades pot semblar moure's en qualsevol direcció en lo que es coneix com la seua velocitat de grup. En general, les ones més curtes tenen una velocitat de grup cap a l'est i les ones llargues una velocitat de grup cap a l'oest.
Els térmens "barotrópico" i "baroclínico" s'utilisen per a distinguir l'estructura vertical de les ones de Rossby. Les ones barotrópicas de Rossby no varien en la vertical i tenen les velocitats de propagació més ràpides. Els modos d'ona baroclínica, per un atre costat, varien en la vertical. També són més llentes, en velocitats de solament uns pocs centímetros per segon o menys.[3]
La majoria de les investigacions de les ones de Rossby s'han realisat en les ones que es produïxen en l'atmòsfera de la Terra. Les ones de Rossby en l'atmòsfera de la Terra són fàcils d'observar com (generalment 4-6) meandres a gran escala de la corrent en chorrada. Quan estes desviacions es tornen molt pronunciades, les masses d'aire fret o càlit es desprenen, i es convertixen en ciclonés i anticiclonés de baixa resistència, respectivament, i són responsables dels patrons climàtics diaris en les latitut miges. L'acció de les ones de Rossby explica en part per qué les vores continentals orientals en l'hemisferi nort, com el noreste d'Estats Units i l'est de Canadà, són més frets que Europa occidental en les mateixes latitut.
Ones oceàniques
[editar | editar còdic]Les ones i ones oceàniques de Rossby són ones a gran escala dins d'una conca oceànica. Tenen una amplitut baixa, de l'orde de centímetros (en la superfície) a metros (en la termoclina), en comparació a les ones atmosfèriques de Rossby que estan en l'orde de centenars de quilómetros. Poden prendre mesos per a creuar una conca oceànica. Guanyen impuls per la força del vent en la capa superficial de l'oceà i es creu que comuniquen els canvis climàtics per la variabilitat en el forzamiento, degut tant al vent com a la flotabilitat. Tant les ones barotrópicas com les baroclínicas causen variacions en l'altura de la superfície de la mar, encara que la llongitut de les ones les fa difícils de detectar fins al advenimiento de la altimetria satelital. Les observacions satelitales han confirmat l'existència d'ones oceàniques de Rossby.[4]
Les ones baroclínicas també generen desplaçaments significatius de la termoclina oceànica, a sovint de decenes de metros. Les observacions satelitales han revelat la progressió majestuosa de les ones de Rossby en totes les conques oceàniques, particularment en les latitut baixes i miges. Estes ones poden prendre mesos o inclús anys per a creuar una conca com el Pacífic.
S'ha sugerit que les ones de Rossby són un mecanisme important per a explicar el calfament de l'oceà sub-superficial en Europa, una lluna de Júpiter.[5]
Explicació analítica
[editar | editar còdic]El sistema físic més simple que mostra oscilacions del tipo de Rossby consistix en considerar una atmòsfera no divergent, sense fricció i en baix l'aproximació del pla beta (___MATH_0___). Ya que el fluix és no divergent, es pot escriure una equació per al destorbament de la funció corrent (___MATH_1___),
___MATH_2___
Quan se substituïx en l'equació en destorbament de la forma ___MATH_3___, la relació de dispersió de les ona s'escriu com,
___MATH_4___
a on queda de manifest la propagació de la fase cap a l'oest respecte del fluix mig ___MATH_5___.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ https://oceanservice.noaa.gov/facts/rossby-wave.html
- ↑ Holton, James R. (2004). Dynamic Meteorology, Elsevier, p. 347. ISBN 978-0-12-354015-7.
- ↑ “Rossby waves and two-dimensional turbulence in a large-scale zonal jet” (1987). Journal of Fluïu Mechanics 183 (–1): 467–509. doi:. Bibcode: 1987JFM...183..467S.
- ↑ “Global Observations of Oceanic Rossby Waves” (1996). Science 272 (5259): 234. doi:. Bibcode: 1996Sci...272..234C.
- ↑ “Strong ocean tidal flow and heating on moons of the outer planets” (2008). Nature 456 (7223): 770–2. doi:. PMID 19079055. Bibcode: 2008Natur.456..770T.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Onda de Rossby» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.