Nombre d'Ekman

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El Nombre d'Ekman (Ek), anomenat així fent honor a V. Walfrid Ekman, és un nombre adimensional emprat en la descripció de fenòmens geofísics als oceans i a l'atmosfera. Caractertiza la relació entre forces viscoses i força de Coriolis degudes a la rotació planetària.

Generalment, en qualsevol flux rotacional el nombre d'Ekman és la relació entre forces viscoses i forces de Coriolis. Quan el nombre d'Ekman és petit, les pertorbacions són capaces de propagar-se abans de decaure degut a efectes de fricció. El nombre d'Ekman descriu l'ordre de magnitud de la capa d'Ekman, una capa límit en la qual la difusió viscosa es troba en equilibri amb els efectes deguts a la força Coriolis més que no pas amb la inèrcia convectiva -com seria l'habitual.


Definicions[modifica | modifica el codi]

Es defineix com:

Ek=\frac{\nu}{2D^2\Omega\sin\varphi}


on:

  • D és la longitud característica (habitualment vertical) del fenomen.
  • ν és la viscositat cinemàtica.
  • Ω és la velocidad angular de rotació planetària.
  • φ és la latitud.

El terme 2Ωsinφ és la freqüència de Coriolis.

Apareixen altres definicions en la literatura.

Així, Tritton el defineix en termes de viscositat cinemàtica, velocitat angular i longitud característica (L), tal com:


\mathrm{Ek} = \frac{\nu}{\Omega L^2}

I el formulari de NRL Plasma com:


\mathrm{Ek} = \sqrt{\frac{\nu}{2\Omega L^2}}

L'NRL afirma que aquesta última definició equival a l'arrel del quociente entre el nombre de Rossby i el nombre de Reynolds. Anàlogament existeixen diverses definicions del nombre de Rossby.