I modelli di circolazione oceanica hanno un profondo effetto sul clima globale. Le onde profonde dell'oceano svolgono un ruolo importante nello stabilire questa circolazione, sorgere quando le correnti di marea oscillano su un fondo oceanico irregolare. Le onde interne generate da questo processo agitano e mescolano l'oceano, portando freddo, acque profonde in superficie per essere riscaldate dal sole.

Questa settimana sul diario Fisica dei fluidi , gli investigatori del South China Sea Institute of Oceanography riferiscono come dire in che direzione andranno le onde interne. La teoria proposta unifica diverse spiegazioni precedentemente comprese sulla propagazione delle onde.

Senza queste onde interne, la circolazione oceanica profonda si interromperebbe e gli oceani si stratificano in acqua calda stratificata su acque profonde permanentemente fredde. Mentre le maree spazzano l'acqua avanti e indietro sul fondo dell'oceano ogni giorno, si creano molte onde che si estendono verticalmente dal fondo dell'oceano alla superficie del mare.

Il movimento ripetitivo di queste oscillazioni di marea fa sì che le onde verticali si sovrappongano, o accumulare, fino a formare un cosiddetto "raggio d'onda". Questa onda composita trasporta l'acqua dalle profondità dell'oceano alla superficie e si comporta in qualche modo come un raggio di luce, da qui il suo nome.

Le colline, le creste e le valli del fondo oceanico svolgono un ruolo chiave nella generazione dei fasci d'onda. Il confine di una piattaforma continentale, presentando uno spigolo vivo o un'interruzione nel pendio, è importante anche in questo processo. Un parametro chiave coinvolge due angoli, uno è l'angolo che il fondo dell'oceano forma con l'orizzontale, e l'altro, il raggio d'onda stesso.

Se l'angolo di inclinazione del fondo dell'oceano è inferiore all'angolo del fascio d'onda, la situazione è "subcritica". Una situazione "supercritica" si verifica quando la pendenza topografica supera l'angolo del fascio d'onda. Una situazione "critica" esiste quando i due angoli coincidono. Il lavoro riportato in Fisica dei fluidi esplora la generazione di onde interne in tutti e tre i casi e spiega come i raggi d'onda si dirigano da soli. La figura allegata mostra i risultati tipici delle simulazioni pubblicate.

L'esistenza di fasci d'onda trasversali alla topografia del fondo oceanico è stata controversa e le recenti spiegazioni per questi sono inadeguate. Il presente studio è stato condotto per chiarire la letteratura.

I ricercatori hanno riscontrato un risultato alquanto sorprendente per la trave che giace su un pendio critico. Il punto di origine per i raggi d'onda (punto magenta nel riquadro (b) della figura) è vicino, ma ancora a una certa distanza da, la brusca rottura della piattaforma continentale. Teoricamente, onde interne dovrebbero essere generate lungo l'intera discesa, quindi non è chiaro il motivo per cui i raggi dovrebbero provenire da questo luogo misterioso. La ricerca futura si concentrerà sulla determinazione del motivo per cui si verifica questa caratteristica e cosa significa per le simulazioni di questo importante fenomeno globale.