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Modon (dinámica de fluidos)

Los modos , o pares de remolinos dipolares, son remolinos que pueden transportar agua a distancias de más de 1000 km en el océano, en direcciones diferentes a las de las corrientes marinas habituales, como las ondas de Rossby , y mucho más rápido que otros remolinos. [1]

Historia

El nombre modon fue acuñado por ME Stern como un juego de palabras con el programa conjunto de investigación oceanográfica POLYMODE de Estados Unidos y la URSS . [2] El modon es una solución dipolo-vórtice a la ecuación de vorticidad potencial que se teorizó para explicar eventos de bloqueo atmosférico anómalos y estructuras de remolinos en fluidos en rotación, [3] y la primera solución fue obtenida por Stern en 1975. Sin embargo , esta solución era imperfecta porque no era continua en el límite del modon, por lo que otros científicos, como Larichev y Reznik (1976), propusieron otras soluciones que corrigieron ese problema. [2]

Aunque los modones se predijeron teóricamente en la década de 1970, en 2017 se identificó por primera vez un par de modosnes que giraban en direcciones opuestas viajando sobre el mar de Tasmania . El estudio de imágenes de satélite ha permitido identificar otros modosnes, al menos del año 1993, que no habían sido identificados como tales hasta entonces. Los científicos que descubrieron por primera vez los modones en la naturaleza creen que pueden absorber pequeñas criaturas marinas y transportarlas a gran velocidad a través de largas distancias oceánicas. [4] También son capaces de afectar el transporte de calor, carbono y nutrientes sobre esa zona del océano. Se mueven unas diez veces más rápido que un remolino típico y pueden durar seis meses antes de desconectarse.

modo ecuatorial

En 2019, Rostami y Zeitlin [5] informaron del descubrimiento de ciclones gemelos coherentes a gran escala, estables, de larga vida y que se mueven lentamente hacia el este, llamados “modón ecuatorial”, mediante un modelo de aguas poco profundas giratorio convectivo húmedo. Las características barotrópicas más crudas de la OMJ, como la propagación hacia el este a lo largo del ecuador, la velocidad de fase lenta, la estructura hidrodinámica coherente y la zona convergente de convección húmeda, son capturadas por el modon de Rostami y Zeitlin. Tener una solución exacta de líneas de corriente para las regiones internas y externas del modo asintótico ecuatorial es otra característica de esta estructura. Se muestra que tales estructuras dipolares coherentes que se mueven hacia el este pueden producirse durante el ajuste geostrófico de anomalías de presión localizadas a gran escala en el ambiente diabático húmedo-convectivo del ecuador. [6]

Referencias

  1. ^ Hughes, Chris W.; Miller, Peter I. (28 de diciembre de 2017). "Transporte acuático rápido mediante pares de remolinos Modon de larga duración en los océanos de latitudes medias del sur" (PDF) . Cartas de investigación geofísica . 44 (24): 12, 375–12, 384. Bibcode : 2017GeoRL..4412375H. doi : 10.1002/2017GL075198 .
  2. ^ ab Green, Beverly (1995). Vórtices fluidos . Medios de ciencia y negocios de Springer. pag. 578.
  3. ^ Véase, por ejemplo, Haines, Keith; Marshall, John (abril de 1987). "Estructuras coherentes forzadas por remolinos como prototipo de bloqueo atmosférico". Revista trimestral de la Real Sociedad Meteorológica . 113 (476): 681–704. Código bibliográfico : 1987QJRMS.113..681H. doi :10.1002/qj.49711347613.
  4. ^ "Los científicos encuentran 'anillos de humo' en los océanos de la Tierra". Noticias de ciencia . 17 de diciembre de 2017 . Consultado el 2 de enero de 2018 .
  5. ^ Rostami, M.; Zeitlin, V. (2019). "Modones mejorados por convección que se mueven hacia el este en aguas poco profundas en el plano tangente ecuatorial" (PDF) . Física de Fluidos . 31 (2). Física de fluidos, 31, 021701: 021701. Bibcode : 2019PhFl...31b1701R. doi :10.1063/1.5080415. S2CID  127460777.
  6. ^ Rostami, M.; Zeitlin, V. (2019). "Revisión del ajuste geostrófico en el plano beta ecuatorial" (PDF) . Física de Fluidos . 31 (8). Física de fluidos, 31, 081702: 081702. Bibcode : 2019PhFl...31h1702R. doi :10.1063/1.5110441. S2CID  202128329.