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Modon (dinámica de fluidos)

Los modones 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 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 de EE. UU . y la URSS POLYMODE. [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 rotatorios, [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, un par de modones que giraban en direcciones opuestas fue identificado por primera vez en 2017 viajando sobre el mar de Tasmania . El estudio de imágenes satelitales ha permitido la identificación de otros modones, al menos que datan de 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 alta velocidad a largas distancias oceánicas. [4] También son capaces de afectar el transporte de calor, carbono y nutrientes sobre esa área del océano. Se mueven unas diez veces más rápido que un remolino típico y pueden durar seis meses antes de desacoplarse.

Modon ecuatorial

En 2019, Rostami y Zeitlin [5] informaron sobre el descubrimiento de ciclones gemelos coherentes a gran escala, estables, de larga duración y de lento movimiento hacia el este, llamados "modón ecuatorial", mediante un modelo de aguas poco profundas rotatorio húmedo-convectivo. 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 coherente hidrodinámica 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 modon asintótico ecuatorial es otra característica de esta estructura. Se demuestra que tales estructuras dipolares coherentes que se mueven hacia el este se pueden producir durante el ajuste geostrófico de anomalías de presión localizadas a gran escala en el entorno húmedo-convectivo diabático en el ecuador. [6]

Referencias

  1. ^ Hughes, Chris W.; Miller, Peter I. (28 de diciembre de 2017). "Transporte rápido de agua por pares de remolinos Modon de larga duración en los océanos de latitudes medias del sur" (PDF) . Geophysical Research Letters . 44 (24): 12, 375–12, 384. Bibcode :2017GeoRL..4412375H. doi : 10.1002/2017GL075198 .
  2. ^ ab Green, Beverley (1995). Vórtices de fluidos . Springer Science & Business Media. pág. 578.
  3. ^ Véase, por ejemplo, Haines, Keith; Marshall, John (abril de 1987). "Estructuras coherentes forzadas por vórtices como prototipo de bloqueo atmosférico". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 113 (476): 681–704. Bibcode :1987QJRMS.113..681H. doi :10.1002/qj.49711347613.
  4. ^ "Los científicos encuentran 'anillos de humo' en los océanos de la Tierra". Sci-News . 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.