خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل سرعة الرياح (متر/ثانية). تمثل سرعة الرياح عند سطح البحر قوة الخلط الميكانيكي. الرياح تولد أمواجًا واضطرابات تيارات، وتنتقل الطاقة الحركية إلى عمود الماء عبر إجهاد الرياح (wind stress). كلما زادت السرعة، زادت الطاقة المضطربة التي تعمق الطبقة المختلطة. العلاقة الأساسية هي أن الطاقة الحركية المضطربة تتناسب مع مكعب سرعة الرياح (u³). يُستخدم هذا في معظم نماذج المحيطات لتقدير عمق الخلط.
الخطوة 2: أدخل تدفق الحرارة السطحي (واط/م²). يمثل هذا المعدل الصافي لانتقال الحرارة عبر سطح البحر (داخل المحيط موجب). إذا كان التدفق موجبًا (تسخين من الشمس أو الغلاف الجوي)، فإن سطح المحيط يصبح أخف وزنًا (أقل كثافة) مما يثبت عمود الماء ويحد من الخلط الرأسي، وبالتالي يقل العمق. أما إذا كان التدفق سالبًا (فقدان المحيط للحرارة ليلًا أو بسبب تبخر)، فإن السطح يبرد ويزداد كثافةً، مما يسبب حملًا حراريًا (convection) يزيد من عمق الطبقة المختلطة بشكل كبير.
الخطوة 3: تحسب الآلة الحاسبة العمق باستخدام نموذج مبسط يعتمد على معادلة كراوس-ترنر (Kraus-Turner, 1967). هذه المعادلة توازن بين الطاقة التي توفرها الرياح (متناسبة مع u³) والطاقة اللازمة للتغلب على الطفو الناتج عن تدفق الحرارة. تُعطى الصيغة التقريبية المستخدمة كالتالي: h = (0.25 * u³) / (α * g * Q / (ρ * Cp)) حيث: - u: سرعة الرياح (م/ث) - α: معامل التمدد الحراري للمياه ≈ 2×10⁻⁴ K⁻¹ - g: تسارع الجاذبية ≈ 9.81 م/ث² - Q: تدفق الحرارة السطحي (واط/م²)، بإشارته - ρ: كثافة الماء ≈ 1025 كغ/م³ - Cp: الحرارة النوعية للماء ≈ 3985 جول/(كغ·كلفن) مع افتراض قيمة ثابتة لمعامل السحب (Cd=0.0013) وتحويل سرعة الرياح إلى سرعة احتكاك. النتيجة تعطى بالمتر.