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거친 바닥 위의 에크만 경계층 내의 흐름의 특성
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  • 거친 바닥 위의 에크만 경계층 내의 흐름의 특성
저자명
나정열,김태연,Na. Jung-Yul,Kim. Tae-Yeon
간행물명
바다 : 한국해양학회지
권/호정보
1998년|3권 2호|pp.53-58 (6 pages)
발행정보
한국해양학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

거친 바닥을 포함하고 있는 laminar 에크만층 내 흐름의 방향변화를 파악하기 위하여 바닥경계조건을 Taylor 급수로 전개하여 에크만방정식의 해를 구하였다. 이때 거친 바닥의 거칠기 정도를 나타내는 변수 h/${delta}_E$(h, 거칠기의 rms 높이; ${delta}_E$, 에크만층 두께)의 크기를 변화시켜 거칠기에 의한 에크만층 내 흐름의 방향변화(에크만 veering)를 구하였다. 거칠기 증가시 에크만층 내 일정 수심에서 변회각의 크기가 증가할 뿐만 아니라 이에 따른 cross-isobar 수송량은 도리어 감소함으로써, 결과적으로 내부의 지형류 속도가 감소함을 보여주고 있다. 이러한 이론적 결과를 증명하기 위해 회전반 실험을 실시하였고 관측된 결과는 이론적인 것과 잘 일치하고 있다.

기타언어초록

Ekman layer equation with rough-bottom boundary condition has been solved to determine the effect of roughness on the magnitude of Ekman veering. The bottom boundary condition and the flow field were expanded in a power of roughness (h) which is always smaller than the Ekman layer thickness (${delta}_E$). By changing the magnitude of roughness parameter (h/${delta}_E$), the magnitude of the veering, which rotates counterclockwise from the interior geostrophic flow, has been computed. At a fixed depth within the Ekman layer, the magnitude of veering increases as the roughness parameter increases. However, the cross-isobar flux turns out to decrease with increasing roughness. To verify the analytic solution, laboratory experiments were carried out. Rough-bottom cylinderical container filled with homogeneous fluid was sit on a rotating table. The flow pattern during the period of steady spin-up shows that the degree of veering coincides well with the analytic results for various roughness parameters.