Radio de deformación de Rossby

Concepto de dinámica atmosférica y oceanografía física

En dinámica atmosférica y oceanografía física , el radio de deformación de Rossby es la escala de longitud en la que los efectos rotacionales se vuelven tan importantes como los efectos de flotabilidad o de ondas de gravedad en la evolución del flujo alrededor de alguna perturbación. ^[1]

Para un océano barotrópico , el radio de Rossby es , donde es la aceleración gravitacional , es la profundidad del agua y es el parámetro de Coriolis . ^[2] ${\displaystyle L_{R}\equiv {\frac {(gD)^{1/2}}{f}}}$ ${\displaystyle \,g}$ ${\displaystyle \,D}$ ${\displaystyle \,f}$

Para f = 1×10 ⁻⁴ s ⁻¹ apropiado para una latitud de 45°, g = 9,81 m/s ² y D = 4 km, L _R ≈ 2000 km; utilizando la misma latitud y gravedad pero cambiando D a 40 m; L _R ≈ 200 km.

El n - ésimo radio baroclínico de Rossby es:

${\displaystyle L_{R,n}\equiv {\frac {NH}{n\pi f_{0}}}}$, donde es la frecuencia de Brunt–Väisälä , es la altura de escala , y n = 1, 2, .... ${\displaystyle \,N}$ ${\displaystyle \,H}$

En la atmósfera terrestre, la relación N / f ₀ es típicamente del orden de 100, por lo que el radio de Rossby es aproximadamente 100 veces la altura de la escala vertical, H . Para una escala vertical asociada con la altura de la tropopausa , L _{R , 1} ≈ 1000 km, que es la escala predominante que se observa en los mapas meteorológicos para ciclones y anticiclones . Esto se denomina comúnmente escala sinóptica .

En el océano, el radio de Rossby varía drásticamente con la latitud. Cerca del ecuador es mayor de 200 km, mientras que en las regiones de latitudes altas es menor de 10 km. ^{[3] [4]} El tamaño de los remolinos oceánicos varía de manera similar; en las regiones de latitudes bajas, cerca del ecuador, los remolinos son mucho mayores que en las regiones de latitudes altas.

El parámetro adimensional asociado es el número de Rossby . Ambos reciben su nombre en honor a Carl-Gustav Rossby .

Referencias

1. Gill, AE, 1982: Dinámica atmósfera-océano, Academic Press, Orlando, 662 pp.
2. Cushman-Roisin, B. y Beckers, JM, 2011: Introducción a la dinámica de fluidos geofísicos, Academic Press, Waltman, pág. 275
3. Chelton, DB, DeSzoeke, RA, Schlax, MG, El Naggar, K. y Siwertz, N. (1998). Variabilidad geográfica del primer radio de deformación baroclínico de Rossby. Journal of Physical Oceanography, 28(3), 433–460. doi:10.1175/1520-0485(1998)028<0433:GVOTFB>2.0.CO;2
4. Nurser, AJG y Bacon, S., 2014, El radio de Rossby en el océano Ártico, Ocean Sci., 10, 967-975, doi: 10.5194/os-10-967-2014