Dryf Stokesa
Dryf Stokesa, dryf stokesowski – średnia prędkość w wodzie (cieczy) obserwowana w ruchu falowym, powodowana na przykład przez zmniejszenie amplitudy (eliptycznych) trajektorii cząstek w wodzie wraz z głębokością[1].
Różnice między horyzontalnymi amplitudami ruchu na różnych głębokościach powodują, że cząstki na powierzchni wody poruszają się nieco bardziej w kierunku przemieszczającej się fali niż w kierunku przeciwnym na pewnej głębokości w wodzie. Powoduje to przesunięcie tych cząstek, nazywane dryfem Stokesa. Dryf Stokesa istnieje także wtedy, gdy nie ma średniego przepływu wody, a jedynym mechanizmem jest falowanie[2]. Nie zależy on także bezpośrednio od prędkości wiatru: nawet gdy prędkość wiatru jest zerowa, istnienie propagujących się fal oceanicznych powoduje dryf Stokesa. Ocenia się jednak, że w pierwszym przybliżeniu dryf Stokesa na powierzchni oceanu wynosi około 3% prędkości wiatru w obszarze rozbiegu fal. Natomiast prędkość prądów dryfowych (pod powierzchnią oceanu) wynosi około 20–80% prędkości dryfu Stokesa na powierzchni. Z pomiarów prądów oceanicznych, prędkości wiatru i pola falowania można ocenić, jaka część energii prądów oceanicznych jest wywoływana bezpośrednio przez wiatr, a jaka przez dryf Stokesa[3]. W układzie zawierającym obracającą się ciecz (jak Ziemia) przepływ wody związany z dryfem Stokesa jest poddawany efektowi Coriolisa.
Dryf Stokesa jest ważny, między innymi, w opisie transportu zanieczyszczeń na powierzchni wody[4].
Zobacz też
Przypisy
- ↑ A.D.D. Craik. George Gabriel Stokes on water wave theory. „Annual Review of Fluid Mechanics”. 37, s. 23–42, 2005. DOI: 10.1146/annurev.fluid.37.061903.175836.
- ↑ G.G. Stokes. On the theory of oscillatory waves. „Transactions of the Cambridge Philosophical Society”. 8, s. 441–455, 1847.
- ↑ Kejian Wu1 and Bin Liu, 2008, Stokes drift–induced and direct wind energy inputs into the Ekman layer within the Antarctic Circumpolar Current, Journal of Geophysical Research, 113, C10002, doi:10.1029/2007JC004579
- ↑ Ardhuin, F., A.D. Jenkins, D. Hauser, A. Reniers and B. Chapron, 2005, Waves and operational oceanography. EOS Trans. American Geophysical Union 86 (4) 37-40.