极地海洋中风驱动的冰水循环

提出了一种针对风驱动、层结流动、冰盖海洋的稳态循环理论。冰被认为在五种力量的作用下流动：气压应力、水压应力、通过冰块传递的应力、科里奥利力以及由于海面倾斜引起的压力梯度力。假定冰的两个表面存在普朗特尔型边界层。冰被视为一种高度粘稠的流体薄膜，由冰片组成，这些冰片作为具有刚性上下表面且以粗糙度参数为特征的流体元素。该理论应用于北冰洋，无法使用β平面近似，因此考虑了科里奥利参数随纬度的实际变化。利用从平均海平面气压场推导出的非解析应力场用于方程的数值积分。冰循环的解显示在博福特海中心的反气旋性环流，以及从亚洲海岸穿越北极到格林兰的宽广水流。所有解在海洋的太平洋侧表层水中都显示出反气旋性的旋回，推测为了使旋回占据其观察到的位置，需要高达3.0×10^12 cm² sec⁻¹的冰涡粘度。