Dua sumber energi untuk ketidakstabilan adalah
energi kinetik dan energi potensial dari
aliran rata-rata. Ingat dari fisika dasar yang kinetik
energi ½ mv2 wheremis massa dan v adalah kecepatan,
untuk cairan kita ganti massa dengan kerapatan r, atau
hanya melihat kuantitas ½ v2. Juga ingat dari
fisika dasar bahwa energi potensial berasal dari
membesarkan objek untuk ketinggian; kerja yang dilakukan dalam
meningkatkan objek memberikan energi potensialnya. Dalam
cairan bertingkat seperti laut, tidak ada tersedia
energi potensial jika isopycnals yang datar, yang
berarti bahwa tidak ada yang telah dipindahkan dan tidak
bisa dilepaskan. Untuk itu dapat digunakan atau tersedia
energi potensial, isopycnals harus dimiringkan.
barotropic ketidakstabilan memakan kinetik
energi di geser horizontal aliran. Baroklinik
ketidakstabilan menggarap potensi yang tersedia
energi arus. Ketidakstabilan baroklinik ini aneh
untuk arus geostropik, karena rotasi bumi
memungkinkan untuk memiliki rata-rata
aliran geostropik dengan mean miring isopycnals.
Di sisi lain, ketidakstabilan barotropic adalah
mirip dengan ketidakstabilan dari semua arus dicukur
termasuk yang tanpa rotasi bumi.
7.7.6. Kelvin Waves
Coastlines dan khatulistiwa dapat mendukung
tipe khusus dari gelombang hybrid disebut "Kelvin
gelombang, "yang meliputi gelombang gravitasi dan
efek Coriolis. Gelombang Kelvin yang "terjebak" ke
garis pantai dan terjebak di ekuator, yang
berarti bahwa amplitudo mereka tertinggi di pantai
(atau khatulistiwa) dan meluruh secara eksponensial dengan
lepas pantai (atau poleward) jarak. Gelombang Kelvin
ini sangat penting di batas timur
karena mereka mentransfer informasi poleward
dari khatulistiwa. Mereka juga pusat untuk bagaimana
laut khatulistiwa menyesuaikan dengan perubahan angin
memaksa, seperti selama El Nin~o (Bab 10).
Gelombang Kelvin menyebarkan dengan pantai ke
kanan di belahan bumi utara dan ke kiri
di belahan bumi selatan . Pada khatulistiwa,
yang bertindak seperti batas, gelombang Kelvin menyebarkan
hanya ke arah timur. Dalam sejajar mereka
arah propagasi, gelombang Kelvin berperilaku
seperti gelombang gravitasi permukaan dan mematuhi
hubungan dispersi gelombang gravitasi (Bagian 8.3).
Namun, tidak seperti gelombang gravitasi permukaan, Kelvin
gelombang dapat merambat hanya satu arah.
panjang gelombang gelombang Kelvin juga sangat panjang ,
pada urutan puluhan hingga ribuan kilometer,
dibandingkan dengan biasa gelombang gravitasi permukaan
di pantai. Meskipun perambatan gelombang
kecepatan tinggi, dapat mengambil hari untuk minggu untuk melihat
transisi dari gelombang puncak Kelvin ke
gelombang melalui Kelvin pada pengamatan tertentu
titik.
Dalam arah seberang pantai, gelombang Kelvin
berbeda sepenuhnya dari gelombang gravitasi permukaan. Mereka
amplitudo terbesar di pantai. Lepas pantai
skala pembusukan adalah radius deformasi Rossby
(Bagian 7.7.4).
Terakhir, Kelvin kecepatan air gelombang di
arah tegak lurus ke pantai persis
nol. Para kecepatan air karena itu persis
sejajar dengan pantai. Selain itu, sejajar
kecepatan yang geostropik, sehingga mereka berhubungan
dengan perbedaan tekanan (pressure gradient
force) ke arah seberang pantai.
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
