download as PDF [30.0MB] - Niels Bohr Institutet - Københavns ...

Eksamen i Oceanografi 2 torsdag den 23. maj 1996.
Varighed 3 timer. Alle hjælpemidler tilladt.
Z.
/N
loZH k-j^^iA'
p r i o2.7
Over et havområde virker en konstant vind med et træk på vandet r med styrke
r = 0.1 Derved overføres der impuls til de øverste 5 meter af havet, hvorunder
der er en skarp grænseflade (se figur). Man kan i første omgang negligere overførslen
af impuls gennem grænsefladen. Der indstiller sig en næsten stationær strømning, hvor
de ydre kræfter består af r balanceret af Corioliskraften (/ = 1.0 • 10"^ s""^).
1. Angiv strømmens gennemsnitlige styrke u og retning i de øverste 10 meter
En model for grænsefladens udvikling bygger på den antagelse at tilførslen af energi per
m^ overflade fra vinden til det øverste lag sker med en rate på 6+ = cr w, hvor koefficienten
c kan sættes til 1. Det antages yderligere at hele denne energi omsættes til potentiel
energi i forbindelse med at vand som medrives fra laget lige under grænsefladen løftes og
blandes homogent i det øvre lag. Denne medrivning indebærer at grænsefladen sænkes
langsomt med en raten Wm.
2. Hvor stor en energimængde omsættes per vandret arealenhed ved en sådan medrivning
af et lag af tykkelsen 0.1 m under grænsefladen?
3. Opstil et udtryk for som funktion af e"*", springlagets dybde og massefylderne.
Angiv værdien ved d — 5 m.
4. Angiv størrelsen, som funktion af springlagets dybde, af den impulsoverførsel,
dvs. kraft per vandret arealenhed, som benyttes til acceleration af det raedrevne
vand. Angiv værdien i 5 meters dybde og diskutér resultatet.