A note on deep Kelvin waves and their propagation through a shear Flow

Resumen

Los actuales experimentos de laboratorio sobre los efectos topográficos de fluidos rotantes no homogéneos presentan ciertas interrogantes teóricas que conciernen a las propiedades de las ondas en un fluido profundo y estratificado en rotación. Las ecuaciones gobernantes admiten una clase de soluciones correspondientes a las "ondas inerciales-gravitacionales" que ocupan todo el fluido y otra clase que corresponde a las "ondas de Kelvin" que están más localizadas. Las propiedades características de las ondas de Kelvin son: (a) trayectorias lineales y co-planares de elementos fluidos individuales sin movimiento, en una dirección horizontal, (b) sentido de propagación de fase dependiente inter alia del signo del parámetro de Coriolis f, (e) velocidad de propagación de fase independiente de f, y (d) amplitud decayendo exponencialmente en la dirección de movimiento no horizontal a una razón proporcional a f. Las "ondas profundas Kelvin" corresponden al caso cuando el número de onda horizontal no es pequeño comparado con el número de onda vertical. "El nivel crítico" bajo el cual las ondas de Kelvin en un flujo cizallante, estarán en su mayoría confinadas, está localizado donde la frecuencia intrínseca de la onda (i.e. la frecuencia Doppler relativa al flujo local) es igual a cero, como ocurre en ondas gravitacionales ordinarias no afectadas por la rotación, y no donde la frecuencia intrínseca es igual a ± f que es el caso de las ondas inerciales-gravitacionales.