Descripción del proyecto
Capas límite en la circulación oceánica: de las matemáticas a la realidad física
Las corrientes oceánicas, como la corriente del Golfo, desempeñan un papel fundamental en la circulación mundial de los océanos. Los movimientos dispares crean las llamadas «capas límite»: finas capas en la intersección de los dos componentes. Comprender las fuerzas que subyacen a la formación de las capas límite es, por tanto, esencial para caracterizar los patrones de circulación mundial. En el proyecto BLOC, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se desarrollarán varias herramientas en el campo de la teoría de la capa límite para salvar la brecha actual entre las matemáticas más avanzadas y la realidad física del movimiento oceánico. La aplicación de estas herramientas mejorará la comprensión de los fenómenos a pequeña escala en mecánica de fluidos, sobre todo en el límite no viscoso de los fluidos incompresibles.
Objetivo
Boundary layer theory is a large component of fluid dynamics. It is ubiquitous in Oceanography, where boundary layer currents, such as the Gulf Stream, play an important role in the global circulation. Comprehending the underlying mechanisms in the formation of boundary layers is therefore crucial for applications. However, the treatment of boundary layers in ocean dynamics remains poorly understood at a theoretical level, due to the variety and complexity of the forces at stake.
The goal of this project is to develop several tools to bridge the gap between the mathematical state of the art and the physical reality of oceanic motion. There are four points on which we will mainly focus: degeneracy issues, including the treatment Stewartson boundary layers near the equator; rough boundaries (meaning boundaries with small amplitude and high frequency variations); the inclusion of the advection term in the construction of stationary boundary layers; and the linear and nonlinear stability of the boundary layers. We will address separately Ekman layers and western boundary layers, since they are ruled by equations whose mathematical behaviour is very different.
This project will allow us to have a better understanding of small scale phenomena in fluid mechanics, and in particular of the inviscid limit of incompressible fluids.
The team will be composed of the PI, two PhD students and three two-year postdocs over the whole period. We will also rely on the historical expertise of the host institution on fluid mechanics and asymptotic methods.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
75006 Paris
Francia