Proudění podpovrchového oceánu v přiblížení mělké vody

Abstract

V práci sa zaoberáme prúdením podpovrchového oceánu v tzv. priblížení plytkej vody. Z rovníc popisujúcich všeobecné prúdenie nestlačiteľnej kvapaliny získame jednoduchšie rovnice, ktoré sú aplikovateľné na plytký globálny oceán na rotujúcej sfére. Na základe týchto rovníc vyvinieme program, pomocou ktorého je možné modelovať dvojrozmerné prúdenie oceánu. Pre dva ľadové mesiace, Europu a Enceladus, vyrobíme krátke simulácie prúdenia oceánu poháňaného excentricitou obežnej dráhy a sklonom osi rotácie voči nej. Existencia podpovrchových oceánov bola preukázaná na ľadových mesiacoch vonkajších planét; doteraz nie je jasný mechanizmus, ktorý bráni ich zamrznutiu. Na základe simulácií prúdenia sa tu pokúsime odhadnúť disipáciu energie spôsobenú trením o dno oceána. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

In this thesis, we deal with the flow of a subsurface ocean in the so-called shallow water approximation. From the equations describing general flow of an incompressible fluid, we obtain simplified equations, applicable to a shallow global ocean on a rotating sphere. Based on these equations, we develop a program that can be used to model the flow of an ocean in 2D. We create short simulations of the flow on two icy moons, Europa and Enceladus, forced by the eccentricity and obliquity tidal potentials. The existence of subsurface oceans has been demonstrated on icy moons of outer planets; the mechanism which keeps them from freezing has remained unclear until now. Based on the flow simulations, we attempt to estimate the energy dissipation due to bottom friction. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)