Modelos de camadas simples

Equações de gradiente de pressão e continuidade em modelos em camadas

O conceito de modelos em camadas

A forma mais simples de simular a circulação oceânica é assumir que o oceano é homogéneo em densidade. Tal modelo não tem estrutura vertical. Como discutido na Secção 1.4, existe uma termoclina/picnoclina principal proeminente nos oceanos. O máximo subsuperfície do gradiente de densidade vertical pode ser idealizado como uma função de passo, e uma forma natural de simular a circulação oceânica é tratar o oceano como um fluido de duas camadas, usando a termoclina principal como interface. A camada inferior fica abaixo da termoclina principal; é muito espessa e a água nesta camada se move muito mais lentamente do que aquela acima da termoclina principal. Como uma boa aproximação, pode-se assumir que o fluido na camada inferior está quase estagnado. Tal modelo tem apenas uma camada ativa; isto é chamado de modelo de redução de gravidade. A vantagem de um modelo de gravidade reduzida é sua capacidade de capturar o primeiro modo baroclínico da circulação e a profundidade da termoclina principal. Acrescentando mais uma camada ao modelo padrão de gravidade reduzida, obtém-se um modelo de camada 2½, que também é discutido neste capítulo. A comparação desses modelos é delineada na Figura 4.1.

Em certo sentido, um modelo de gravidade reduzida equivale a usar apenas duas grades na coordenada de densidade. Da mesma forma, os modelos multicamadas são modelos altamente truncados na coordenada de densidade.