Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Parametri i metode u Parametri i metode u fizifiziččkoj oceanografijikoj oceanografiji
Ivica VilibićInstitut za oceanografiju i ribarstvo, Split
Prostorna podjela oceana
Prostorne i vremenske ljestvice procesa u moru
Metode
- Eksperimentalne (mjerenja)o In situ i daljinska (remote sensing) mjerenjao Analiza podataka (razne matematičke
metode)- Teorijske (fizikalne osnove svojstava
fluida - jednadžbe)o Analitički i numerički modeli
Parametri
a) Temperaturab) Salinitetc) Tlakd) Gustoća e) Morske strujef) Razina morag) Površinski valovih) Prozirnost i turbiditet…
Mjerni instrumenti u oceanografiji
In situ mjerenja Termohalini parametri (T, S)Crpci
Sonde
Termistorski lanac
Morske struje
Posmični plovci (drifteri)
Usidreni strumjeri
ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)
Postavljanje …
… i vađenje.
Visokofrekventni (VF) oceanografski radari
Površinski valovi
Ondograf (valomjer)
Razina mora
Mareograf
Mjerne platforme
Plutače
DART sustav za detekciju tsunamija
ARGO dubinski drifteri
Glider-i
Daljinska mjerenja –satelitska oceanografija
Metode analize oceanografskih podataka
Statistička analiza
- deskriptivna statistika (statistički parametri)- analiza distribucija- analiza trendova, koreliranih i nekoleriranih nizova- ANOVA (Analysis of Variance)- ARMA (Autoregressive moving average model)- multiregresijska analiza- multivarijantna analiza
FFT i spektralna analiza
Nestacionarna (wavelet) spektralna analiza
- “izvlačenje” energije vremenskih nizova osnovnim frekvencijskim oblicima promjenjivim u vremenu
Morlet wavelet
EOF analiza
Empirical orthogonal function (EOF) analysis is a decomposition of a signal or data set in terms of orthogonal basis functions which are determined from the data.
Harmonijska analiza
The underlying principle of tide analysis is that, no matter how complex they may appear, tidal oscillations can be broken down into a collection of simple sinusoids.
Digitalni filteri
Digital filter is a system that performs mathematical operations on a sampled, discrete-time signal to reduce or enhance certain aspects of that signal.
Jednadžbe fluida
Jednadžbe gibanja (Navier-Stokes)
2
20
1ˆr
dV Vfk V p Fdt z
νρ
∂+ × = − ∇ + +
∂
p gz
ρ∂= −
∂Hidrostatska ravnoteža
Jednadžba očuvanja mase
01=
∂∂
+∂∂
+∂∂
+zw
yv
xu
dtdρ
ρ
)]()(1[ 000 SSTT −+−−= βαρρ
01=
∂∂
+∂∂
+∂∂
+zw
yv
xu
dtdρ
ρ
Jednadžba stanja
Jednadžbe očuvanja topline i soli
dS I Pdt
= +
dT I Pdt
= +
UNESCO Equation of State
Coriolisova sila (pseudosila)http://hr.wikipedia.org/wiki/Coriolisov_u%C4%8Dinak
Strujanje u cikloni
Jednadžbe plitkog fluida
Nastaju vertikalnim integriranjem Navier-Stokesovih jednadžbi- vrlo česta primjena u teorijskoj oceanografiji, gdje se gustoća mora pretpostavlja konstantnom- opisuju procese u homogenom fluidu, kao što su plimne oscilacije, seši, olujni uspori, inercijalne oscilacije, …
Međudjelovanje oceana s atmosferom, hidrosferom i
litosferom
Bilanca topline
Q ukupni prijenos topline na površini mora, QS apsorbirano kratkovalnoSunčevo zračenje, QL dugovalno povratno zračenje, QE toplinaisparavanja (latentna toplina) te QC direktno vođenje topline
Q = QS + QL + QE + QC, bilanca topline na površini mora
Apsorpcija zračenja u ovisnosti o dubini mora
Bilanca vode (mase)
W = P + R – E, bilanca vode na površini moraW ukupni prijenos vode na površini mora, E evaporacija, P oborine, R riječni dotoci
Srednja godišnja oborina u razdoblju 1946-2003.
Zonalno usrednjeni profil isparavanja i oborine, te veza saliniteta s bilancom
vode na površini mora.
Ukupna svjetska bilanca vode:
Isparavanje (E) = 440 x 103 km3/godOborina (P) = 411 x 103 km3/godRiječni dotoci (R) = 29 x 103 km3/god
Podmorski izvori (vruje, hidrotermalni izvori)
Podmorski izvori (vruje, hidrotermalni izvori)
Nagli pomaci zemljine kore