El número de Ekman ( Ek ) es un número adimensional que se utiliza en dinámica de fluidos para describir la relación entre las fuerzas viscosas y las fuerzas de Coriolis . Se utiliza con frecuencia para describir fenómenos geofísicos en los océanos y la atmósfera con el fin de caracterizar la relación entre las fuerzas viscosas y las fuerzas de Coriolis que surgen de la rotación planetaria . Recibe su nombre en honor al oceanógrafo sueco Vagn Walfrid Ekman .
Cuando el número de Ekman es pequeño, las perturbaciones pueden propagarse antes de decaer debido a los bajos efectos de fricción. El número de Ekman también describe el orden de magnitud del espesor de una capa de Ekman , una capa límite en la que la difusión viscosa se equilibra mediante efectos de Coriolis, en lugar de la inercia convectiva habitual .
Se define como:
- donde D es una escala de longitud característica (normalmente vertical) de un fenómeno; ν , la viscosidad cinemática de remolino ; Ω , la velocidad angular de rotación planetaria ; y φ , la latitud . El término 2 Ω sen φ es la frecuencia de Coriolis . Se da en términos de la viscosidad cinemática, ν ; la velocidad angular, Ω; y una escala de longitud característica, L .
Parece haber algunas convenciones diferentes en la literatura.
Tritton da:
Por el contrario, el Formulario de Plasma del NRL [1] indica:
donde Ro es el número de Rossby y Re es el número de Reynolds .
Estas ecuaciones no suelen utilizarse en oceanografía. Es necesario realizar una estimación de los términos viscosos de la ecuación de Navier-Stokes (con la eventual viscosidad de remolino ) y de los términos de Coriolis.