Come si muove l’acqua di mare: Ekman Transport

Un esploratore norvegese di nome Fridtjof Nansen congelò la sua nave nel ghiaccio marino artico nel 1893. L’ha fatto apposta. Pensava che intrappolato nel ghiaccio marino, che si muove con le correnti oceaniche, avrebbe raggiunto il Polo Nord alla fine. Per tre anni, Nansen e la sua nave andarono alla deriva attraverso l’Artico. Non e ‘ arrivato al Palo. Ma ha avuto molto tempo per fare osservazioni sull’ambiente. Una delle sue osservazioni era che il ghiaccio non si muoveva nella stessa direzione del vento. Si muoveva costantemente a destra della direzione del vento. Questo fenomeno sarebbe poi diventato noto come trasporto Ekman.

Mentre il vento soffia attraverso l’oceano, muove l’acqua a causa dell’attrito sulla superficie dell’oceano. Poiché la Terra ruota, l’acqua superficiale si sposta a destra della direzione del vento nell’emisfero settentrionale e a sinistra della direzione del vento nell’emisfero meridionale a causa dell’effetto Coriolis.

La velocità e la direzione dell’acqua in movimento cambiano con la profondità. L’acqua dell’oceano in superficie si muove con un angolo rispetto al vento, e l’acqua sotto l’acqua superficiale gira un po ‘ di più, e l’acqua sottostante che gira ancora di più. Questo rende una spirale di acqua in movimento 100 a 150 metri (330 a 500 ft) profonda chiamata spirale Ekman. La direzione media di tutta questa acqua di rotazione è di circa un angolo retto dalla direzione del vento. Questa media è Ekman transport.

La spirale Ekman e il trasporto Ekman prendono il nome dallo scienziato svedese V. Walfrid Ekman che per primo descrisse la spirale nel 1905. Per aiutarlo a fare un modello matematico di questi movimenti, Ekman ha usato le osservazioni che Fridtjof Nansen ha fatto mentre congelato nel ghiaccio marino artico.

Schema di una spirale Ekman e trasporto Ekman.

Una spirale Ekman (A) è una colonna d’acqua rotante che si forma quando l’acqua si muove con un angolo rispetto alla direzione del vento a causa dell’effetto Coriolis. L’effetto netto dell’acqua rotante (B) è il movimento ad angolo retto rispetto alla direzione del vento. L’esempio mostrato sopra è per l’emisfero settentrionale. L’acqua gira a sinistra invece che a destra nell’emisfero meridionale.
Credito: NOAA

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