Ver o código fonte de «Espiral de Ekman»

[[Ficheiro:Ekman spirale.svg|dereita|miniatura|200px|O efecto da espiral de Ekman: 1) Vento; 2) Forza aplicada dende enriba; 3) Dirección efectiva da corrente; 4) [[Forza de Coriolis|Efecto Coriolis]].]]

A '''espiral de Ekman''' é un perfil de velocidades vertical que xeralmente aparece onde o vento (lonxe do [[ecuador terrestre]]) sopra continuamente sobre unha superficie de auga extensa. No rango de profundidades da espiral de Ekman, e medido en conxunto, ten lugar un transporte de auga na dirección transversal ao vento. Isto é fundamental para a comprensión da circulación impulsada polo vento.

== Descrición ==
O vento tira da auga a través da [[fricción]]. O movemento da auga é á súa vez desviado debido á [[forza de Coriolis]], no [[hemisferio norte]] seguindo a regra da man dereita en dirección á profundidade. Na auga, cada capa horizontal é arrastrada pola súa respectiva capa superior e freada pola capa inmediatamente inferior. As diferentes direccións e intensidades das forzas de fricción compensan exactamente a forza de Coriolis en cada capa. Desta condición resulta o feito que canto máis profundas son as capas máis lentamente se moven e máis discrepa a dirección do seu movemento da dirección do vento. Máis exactamente, os vectores de velocidade forman unha [[espiral logarítmica]]:
:<math>|v| = e^{-\alpha}</math>

Onde
* <math>e</math> é o [[número de Euler]] e
* <math>\alpha</math> o ángulo de rotación en [[radián]]s.

Tras dar media volta o valor <math>|v|</math> da velocidade diminúe dunha fracción  <math>e^{-\pi} \approx 1/23</math>.

A extensión en profundidade da espiral depende da viscosidade, da densidade da auga e da compoñente vertical da velocidade de rotación. A unha profundidade chamada '''profundidade de Ekman''' (en latitudes medias correspondendo a uns 50 metros) a auga flúe en sentido contrario ao vento. Esta profundidade é considerada o límite de influencia da fricción do vento na auga.

A dirección da corrente de auga superficial desviase de 45° con respecto á dirección do vento e ten unha velocidade de aproximadamente un 3% da velocidade do vento.

Igual que acontece na auga superficial, tamén se forman espirais de Ekman no aire enriba das superficies de auga ou terrestres, ou na auga en contacto co [[leito oceánico]] en presenza de fluxos mariños. Esta última ten un sentido de rotación oposto: a velocidade resultante rota cara a esquerda en dirección ao [[leito oceánico]] (oposto á regra da man dereita, no hemisferio norte). En augas pouco profundas ambas espirais sobrepóñense. Se a auga é dabondo pouco profunda a corrente superficial resultante segue a dirección do vento.

== Referencias ==
* Ekman, V.W., 1905. On the influence of the earth's rotation on ocean currents. Arch. Math. Astron. Phys. 2, No. 11 (en inglés).
* Schudlich, R. R., Price, J. F., 1998. Observations of Seasonal Variation in the Ekman Layer. J. Phys. Oceanogr., (Jahrgang) 28, 6, p1187–1204 (en inglés).

{{Control de autoridades}}

[[Categoría:Mecánica de fluídos]]
[[Categoría:Oceanografía]]