Солёная аппликатура - Salt fingering
Солёная аппликатура это процесс смешивания, который происходит, когда относительно теплая, соленая вода перекрывает относительно более холодную и более свежую воду. Это связано с тем, что нагретая вода диффундирует легче, чем соленая. Небольшой пучок теплой соленой воды, опускающийся вниз в более холодную и свежую область, потеряет тепло, прежде чем потеряет соль, в результате чего водяной пучок станет более плотным, чем вода вокруг него, и будет опускаться дальше. Точно так же небольшой кусочек более холодной и свежей воды будет вытеснен вверх и приобретать тепло за счет диффузии из окружающей воды, что затем сделает ее легче, чем окружающие воды, и заставит ее подниматься дальше. Парадоксально, но тот факт, что соленость распространяется хуже, чем температура, означает, что соленость смешивается более эффективно, чем температура, из-за турбулентности, вызванной солевыми пальцами.
Солевые аппликатуры впервые математически описал профессор Мелвин Стерн из Университет штата Флорида в 1960 г. и важные полевые измерения процесса были выполнены Раймондом Шмиттом из Океанографическое учреждение Вудс-Хоул Майк Грегг и Эрик Кунце из Вашингтонский университет, Сиэтл. Особенно интересная область для солевой аппликатуры находится в Карибском море, где она отвечает за создание «лестницы» из хорошо перемешанных слоев толщиной несколько метров, которые простираются на сотни километров.
Работа американского океанолога, предшествующая работе Стерна. Генри Стоммел обсудили создание крупномасштабного соляного пальца, в котором столб воды будет окружен мембраной, которая позволит диффузию температуры, но не солености. Будучи наполненным восходящим движением более холодной и свежей промежуточной воды, образовавшийся в результате «вечный соляной фонтан» сможет черпать энергию (тепло) из стратификации воды местного океана.
Рекомендации
- Грегг, М.С., (1988). Перемешивание в термохалинной лестнице к востоку от Барбадоса. В мелкомасштабной турбулентности и перемешивании в океане, под ред. J.C.J. Нихоул и Б. Jamart, Elsevier Oceanography Ser., 46, 453-470.
- Кунце, Эрик (1987). Ограничения на рост соляных пальцев конечной длины: ограничение числа Ричардсона. Журнал морских исследований., 45, 533-556.
- Шмитт, Раймонд В. Соленые пальцы океана. Scientific American, Май 1995 г., стр. 70–75.
- Тернер, Дж. С. (1973). Эффекты плавучести в жидкостях. Cambridge University Press, стр. 251–287 (глава 8).
- Стерн, Мелвин Э. (1960). «Соляной фонтан» и термохалинная конвекция. Tellus, 12, 172–175.
- Стоммель, Х., Аронс, А.Б., и Бланшар, Д. (1956). Океанографическая диковинка: вечный соляной фонтан. Deep-Sea Research, 3,152-153.