Oberfläche Ströme sind 100-200 dick. Oberflächenströme werden durch Wind und die Rotation der Erde angetrieben.

3.1. Ekman-Strom

Ekman-Strom ist der Oberflächenstrom, der sich aus stetigem Wind an der Meeresoberfläche entwickelt. Wenn Wind über den Ozean weht, entsteht durch den Widerstand an der Wind-Wasser-Schnittstelle eine Oberflächenströmung. Der Oberflächenstrom unter dem Coriolis-Effekt wird wie unten gezeigt nach rechts (nördliche Hemisphäre) abgelenkt.,

Da ein Ekman-Strom durch viskose Kräfte in die Reibe übertragen wird, wird jede nachfolgende Schicht durch viskose Kräfte (innere Reibung) gezwungen, in Richtung der obigen Schicht zu fließen. Die Coriolis-Kraft wird wiederum dazu führen, dass der Strom nach rechts fließt; Somit wird jede nachfolgende Schicht, wie wir Godeeper, im Vergleich zur anfänglichen Windrichtung noch weiter nach rechts abgelenkt.,

Die Spirale von Ekman zeigt an, dass jede sich bewegende Schicht rechts von der Bewegung der darüberliegenden Schicht abgelenkt wird; Daher ändert sich die Richtung der Bewegung mit zunehmender Tiefe. Wenn die Tiefe zunimmt, nimmt die vom Antriebswind übertragene Kraft ab unddann nimmt die Geschwindigkeit des resultierenden stetigen Stroms ab, daher die konische Spiraldarstellung.

Die Tiefe, in die die Ekman-Spirale eindringt, hängt von der Windgeschwindigkeit ab. Eine Windbläserei über tiefes Wasser für 12 Stunden bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von etwa 100 cm / sec (2.,2 mi pro Stunde) würde einen Strom von 2 cm pro Sekunde erzeugen (etwa 2% der Windgeschwindigkeit). Die Ekman-Spirale zeigt an, dass sich jede nachfolgende Schicht mehr nach rechts und mit einer langsameren Geschwindigkeit bewegt. In einer Tiefe von etwa 100 bis 150 Metern hat die Spirale weniger als eine halbe Umdrehung durchgemacht und der Strom ist so schwach, dass wir allgemein davon ausgehen, dass dies die typische Verdickung von Windantriebsoberflächenströmen ist.

Ekman Transport ist der gesamte Wassertransport im Ekmanlayer., Es wird berechnet, indem der Massentransport durch ein Fenster voneinheit mit und Höhe dz von der Oberfläche zum Boden des Ekman-Stroms.Die Einheitsbreite wird in jeder Tiefe als normal zur aktuellen Geschwindigkeit angenommen, um den Nettotransport zu erhalten.

Gleichungen

fv= −Az – ∂2u∂z2

Beispiel 1

Beispiel 2

3.2. Upwelling

Coastal upwelling tritt auf, wenn Ekman transport Oberflächengewässer von der Küste wegbewegt; Oberflächengewässer werden durch Wasser ersetzt, das von unten aufsteigt.

3.3., Downwelling

Coastal Downwelling tritt auf, wo Ekman Transport Oberflächenwasser bewegt die Küste; Wasser stapelt sich und sinkt unter der Oberflächenstrom.