Summary
A model of wind driven circulation in a shallow sea is devised, where two components of sea current due to wind stress and water slope are given. The central problem, found in every wind current model, that is the turbulent exchange of momentum in vertical direction, is also solved here. The solution is based on the equation of turbulent energy. Some examples of numerical calculations for the Baltic are given.
Zusammenfassung
Es wird ein Modell winderzeugter Strömungen in einem flachen Meer vorgestellt, wobei zwei Komponenten der Meeresströmung gegeben sind: Schubspannung und Neigung der Wasseroberfläche. Das zentrale Problem jedes Modelles von winderzeugten Strömungen, nämlich das Problem des turbulenten Impulsaustausches in vertikaler Richtung, wird hier ebenfalls gelöst. Bei der Lösung geht man von der Gleichung der turbulenten Energie aus. Ein paar Beispiele numerischer Berechnungen für die Ostsee werden hier gegeben.
Résumé
On démontre un modèle de circulation due au vent dans une mer basse stratifiée où deux composantes du courant marin sont données: la composante reçue du vent de celle que développe la pente de l'eau. Partant de l'équation de l'énergie turbulente, le problème central de chaque modèle des courants du vent, c'est-à-dire l'échange turbulent de la quantité de mouvement dans la direction verticale, est également résolu ici. On présente enfin quelques exemples de calculations numériques pour la Mer Baltique.
Similar content being viewed by others
References
Collatz, L., 1955: Numerische Behandlung von Differentialgleichungen. Berlin (usw.).
Ekman, V. W., 1905: On the influence of the Earth's rotation on ocean currents. Arkiv. Mat. Astron. Fysik.2, No. 11.
Ekman, V. W., 1923: Über Horizontalzirkulation bei winderzeugten Meeresströmungen. Arkiv. Mat. Astron. Fysik.17, No. 26.
Faddeeva, V. N., 1959. Computational methods of linear algebra. New York: Dover Publ.
Felzenbaum, A. I., 1960: (Theoretical fundaments and methods of calculating a steady sea current.) [In Russian.] Moscow.
Hinze, J. O., 1959: Turbulence. An introduction to its mechanism and theory. New York (usw.). IX, 586 S.
Kowalik, Z., 1969: Wind-driven circulation in a shallow sea with application to the Baltic Sea. Acta geophys. polon.17, 13.
Monin, A. S. and A. M. Jagłom, 1965: (Statistical hydromechanics.) Vol. 1. [In Russian.] Moscow.
Phillips, O. M., 1966: Dynamics of the upper ocean. London: Cambridge Univ. Pr. VII,261 S.
Saint-Guily, B., 1959: Sur la solution du problème d'Ekman. Dt. hydrogr. Z.12, 262.
Saint-Guily, B., 1962: On the general form of the Ekman problem. Mitt. Inst. Meeresk. Univ. Hamburg. Nr. 1, S. 61.
Sarkisjan, A. S., 1966: (The basis of theory and computation of oceanic currents.) [In Russian.] Leningrad.
Uusitalo, S., 1962: The numerical calculation of wind effect on sea level elevations. Mitt. Inst. Meeresk. Univ. Hamburg. Nr. 1, S. 245.
Van der Hoven, J., 1957: Power spectrum of horizontal wind speed in the frequency range from 0.0007 to 900 cycles per hour. J. Met.14, Nr. 2.
Wachspress, E. L., 1960: The numerical solution of boundary value problems. In: Mathematical Methods for digital computers. New York (usw.): Wiley.
Welander, P., 1957: Wind action on a shallow sea: some generalisations of Ekman's theory. Tellus.9, 45.
Zilitinkiewich, S. S., D. L. Lajchtman and A. S. Monin, 1967: Dynamics of the boundary atmospheric layer. Atmos. ocean. Phys.3 No. 3.
Zilitinkiewich, S. S., 1970: (Dynamics of the boundary atmospheric layer.) [In Russian.] Leningrad.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Kowalik, Z. Wind driven circulation in a shallow stratified sea. Deutsche Hydrographische Zeitschrift 25, 265–278 (1972). https://doi.org/10.1007/BF02226698
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02226698