Lagrangian Oceanography: Large-scale Transport and Mixing in the Ocean

این کتاب از رویکرد لاگرانژی استفاده می‌کند، به ویژه مفید و مناسب برای مطالعه حمل‌ونقل در مقیاس بزرگ و اختلاط در اقیانوس، برای ارائه نمایی دقیق از گردش اقیانوس. این رویکرد بر شبیه‌سازی‌ها و نظارت بر مسیر ذرات سیال، که توسط معادلات فرارفتی کنترل می‌شوند، تمرکز دارد. فصل اول کتاب به روش های نظریه سیستم های دینامیکی اختصاص دارد که چارچوب، روش شناسی و مفاهیم کلیدی رویکرد لاگرانژی را ارائه می دهد. کتاب سپس به تحلیل اختلاط آشفته و حمل و نقل متقاطع در مدل‌های ایده‌آلی از جریان‌های پر پیچ و خم اقیانوسی مانند جریان خلیج‌فارس در اقیانوس اطلس، کوروشیو در اقیانوس آرام و جریان قطبی قطب جنوب می‌پردازد که پس از آن وضعیت فعلی اقیانوس‌شناسی فیزیکی مشخص می‌شود. بررسی شده. نیمه دوم کتاب تکنیک ها و روش هایی را که قبلاً توضیح داده شد به منظور مطالعه گرداب ها، جریان ها، جبهه ها و اختلاط و حمل و نقل در مقیاس بزرگ در دریاهای شرق دور و بخش شمال غربی اقیانوس آرام به کار می گیرد. در نهایت، این کتاب با بحث در مورد شبیه‌سازی لاگرانژی و پایش آلودگی آب پس از فاجعه فوکوشیما در سال 2011 به پایان می‌رسد. انتشار رادیونوکلئیدهای مشتق شده از فوکوشیما، انتقال سطحی در طول جریان گسترش کوروشیو، و نقش گرداب‌های مقیاس متوسط ​​در انتقال فوکوشیما ایزوتوپ‌های سزیم مشتق شده در اقیانوس بررسی شده و مقایسه نتایج شبیه‌سازی با اندازه‌گیری‌های واقعی ارائه می‌شود. این عنوان که توسط برخی از رهبران جهان در کاربرد روش‌های لاگرانژی در اقیانوس‌شناسی نوشته شده است، با ارائه این عنوان برای جامعه اقیانوس‌شناسی مفید خواهد بود. پیشینه لازم رویکرد لاگرانژی به شیوه ای قابل دسترس.

This book uses the Lagrangian approach, especially useful and convenient for studying large-scale transport and mixing in the ocean, to present a detailed view of ocean circulation. This approach focuses on simulations and on monitoring the trajectories of fluid particles, which are governed by advection equations. The first chapter of the book is devoted to dynamical systems theory methods, which provide the framework, methodology and key concepts for the Lagrangian approach. The book then moves on to an analysis of chaotic mixing and cross-stream transport in idealized models of oceanic meandering currents like the Gulfstream in the Atlantic, the Kuroshio in the Pacific, and Antarctic Circumpolar Current, after which the current state of physical oceanography is reviewed. The latter half of the book applies the techniques and methods already described in order to study eddies, currents, fronts and large-scale mixing and transport in the Far-Eastern seas and the north-western part of the Pacific Ocean. Finally, the book concludes with a discussion of Lagrangian simulation and monitoring of water contamination after the Fukushima disaster of 2011. The propagation of Fukushima-derived radionuclides, surface transport across the Kuroshio Extension current, and the role of mesoscale eddies in the transport of Fukushima-derived cesium isotopes in the ocean are examined, and a comparison of simulation results with actual measurements are presented.Written by some of the world leaders in the application of Lagrangian methods in oceanography, this title will be of benefit to the oceanographic community by presenting the necessary background of the Lagrangian approach in an accessible manner.