Tham khảo tài liệu 'chương 2 - phân tích các trường vật lý trong . tính độ ổn định của', khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | CHƯƠNG 2 - PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG VẬT LÝ TRONG BIỂN . TÍNH ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CÁC LỚP NƯỚC BIỂN Trong quá trình xáo trộn diễn ra sự di chuyển của các hạt nước từ lớp này tới lớp khác. Nếu hạt nước di chuyển từ độ sâu nhỏ đến độ sâu lớn thì mật độ của nó tăng lên do sự tăng áp suất. Đồng thời cũng diễn ra sự giảm mật độ do tăng nhiệt độ khi bị nén tăng nhiệt độ đoạn nhiệt . Nếu mật độ của hạt nước di chuyển lớn hơn mật độ của nước xung quanh ở tầng mới đến thì hạt nước tiếp tục di chuyển xuống sâu hơn nữa. Ta nói rằng trạng thái của các lớp nước trong trường hợp này là bất ổn định. Ngược lại nếu mật độ hạt nước di chuyển nhỏ hơn mật độ của nước xung quanh thì hạt nước trở lại vị trí xuất phát nâng lên . Trong trường hợp này trạng thái của của biển là cân bằng ổn định. Trường hợp bằng nhau giữa mật độ của hạt nước di chuyển và mật đô của môi trường xung quanh gọi là trạng thái phiếm định. Tương tự như vậy có thể suy xét điều kiện cân bằng cho hạt nước di chuyển từ độ sâu lớn lên những độ sâu nhỏ hơn. Như vậy để đánh giá định lượng các điều kiện cân bằng cần so sánh mật độ của các hạt nước xáo trộn tại mực mà ta quan tâm với mật độ của nước xung quanh. Giả sử ở độ sâu z áp suất bằng p nước có độ muối S nhiệt độ T và mật độ p còn ở độ sâu z dz nước có độ muối S dS và nhiệt độ T dT. Nếu di chuyển đoạn nhiệt hạt nước từ độ sâu z tới độ sâu z dz thì do biến đổi áp suất mật độ của nó sẽ biến đổi một lượng -pdp do tác động trực tiếp của áp suất và một lượng ppdệ do biến đổi nhiệt độ ép éT đoạn nhiệt một lượng dệ khi nén hay khi nở . Do đó ở độ sâu z dz mật độ của hạt nước di chuyển từ độ sâu z tới sẽ là ôp ôp p - dP d . ép éT Nước xung quanh ở độ sâu z dz có mật độ là p dp pT pdS . ép éT éS Vậy hiệu mật độ ổp của nước xung quanh và của các hạt nước xáo trộn sẽ bằng ổp pdT - dệ pdS . éT éS 14 Nếu õp 0 thì cân bằng ổn định õp 0 thì cân bằng bất ổn định õp 0 cân bằng phiếm định. Đại lượng E _ dp _ ôp dT d Y Óp dS dz ÓT dz dz ÓS dz gọi là độ ổn định của các lớp nước biển. Dễ thấy
