Отношение плотности столба морской воды является мерой относительного вклада температуры и солености в определение градиента плотности . [1] При соотношении плотностей 1 считается, что температура и соленость скомпенсированы : их сигнатуры плотности отменяются, оставляя градиент плотности равным нулю. Формула отношения плотностей R:
R = αθ z / βS z , где
- θ - потенциальная температура
- S - соленость
- z - вертикальная координата (с индексом, обозначающим дифференцирование по z)
- ρ - плотность
- α = −ρ −1 ∂ρ / ∂θ - коэффициент теплового расширения
- β = ρ −1 ∂ρ / ∂S - коэффициент сжатия халина
Когда столб воды «дважды стабилен» - и температура, и соленость вносят вклад в стабильный градиент плотности - соотношение плотностей отрицательное (дважды нестабильный столб воды также будет иметь отрицательное отношение плотности, но обычно не встречается). Статически стабильный столб воды с коэффициентом плотности от 0 до 1 (холодная свежая, лежащая над теплой соленой) может поддерживать диффузионную конвекцию , а статически стабильный столб воды с коэффициентом плотности больше 1 может поддерживать солевую аппликатуру .
Отношение плотностей также можно использовать для описания термохалинной изменчивости в невертикальном пространственном интервале, например, по фронту в смешанном слое . [2]
Если поменять местами знаки числителя и знаменателя, соотношение плотностей не изменится. Связанная величина, которая позволяет избежать этой двусмысленности, а также бесконечные значения, возможные при обращении в нуль знаменателя, - это угол Тернера Tu. [3]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Ты, Южу. «Глобальный океанский климатологический атлас угла Тернера: значение для двойной диффузии и структуры водных масс». Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers 49.11 (2002): 2075-2093.
- ^ Радник, Daniel L., и Раффаэле Ferrari. «Компенсация горизонтальных градиентов температуры и солености в смешанном слое океана». Science 283.5401 (1999): 526-529.
- ^ Глоссарий Американского метеорологического общества