Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Геострофіческій вітер



План:


Введення

Геострофіческій баланс в Північній півкулі. Окружностями показані ізобари. Н - область низького тиску, В - область високого тиску.

Геострофіческій вітер - це теоретичний вітер, який є результатом повного балансу між силою Коріоліса і баричним градієнтом. Такі умови називаються геострофіческім балансом. Геострофіческій вітер спрямований паралельно ізобарах (лініях постійного атмосферного тиску на певній висоті). У природі такий баланс зустрічається рідко. Реальний вітер майже завжди відхиляється від геострофіческого за рахунок дії інших сил ( тертя об поверхню Землі, відцентрова сила). Таким чином, реальний вітер буде дорівнює геострофіческому, якщо відсутнє тертя і ізобари є ідеальними прямими. Незважаючи на практичну недосяжність таких умов, розгляд вітру як геострофіческого є гарним першим наближенням для атмосфери поза тропічної зони.


1. Походження

Повітря рухається з областей з високим тиском в область з низьким тиском завдяки існуванню баричного градієнта. Однак як тільки повітря починає рухатися, починає діяти і сила Коріоліса, яка відхиляє потік вправо в Північній півкулі і вліво в Південній півкулі. Зі збільшенням швидкості вітру збільшується і відхилення під впливом сили Коріоліса. Відхилення збільшується до тих пір, поки сила Коріоліса і сила баричного градієнта не збалансує один одного, в результаті чого вітер рухається вже не від області високого тиску в область низького тиску, а вздовж ізобари, лінії рівного тиску. Геострофіческім балансом пояснюється, чому системи низького тиску (зокрема, циклони) обертаються проти годинникової стрілки, а системи високого тиску (зокрема, антициклони) за годинниковою стрілкою в Північній півкулі (і навпаки в Південній півкулі).


2. Геострофіческіе течії

Багато течії в океані теж геострофіческіе. Як і численні вимірювання метеозонд, що збирають інформацію про атмосферний тиск на різних висотах в атмосфері, використовуються для того щоб визначити поле атмосферного тиску і вивести геострофіческій вітер, вимірювання щільності по глибині в океані використовуються для виведення геострофіческіх течій. Супутникові альтиметр також використовуються для вимірювання аномалі висоти морської поверхні, яка дозволяє вести розрахунок геострофіческіх течій на поверхні. Геострофіческое протягом у воді або в повітрі - це внутрішня хвиля нульової частоти.



3. Обмеження геострофіческого наближення

Ефект тертя між повітрям і земною поверхнею порушує геострофіческій баланс. Тертя уповільнює потік, зменшуючи ефект від сили Коріоліса. В результаті сила баричного градієнта має більший ефект, і повітря все-таки рухається від високого атмосферного тиску до низького атмосферного тиску, хоч і з великим відхиленням. Це пояснює, чому вітри в системах високого тиску ( антициклонах) розходяться від центру системи, тоді як вітри в системах низького тиску ( циклонах) спірально закручуються до центру системи.

При розрахунку геострофіческого вітру нехтують силою тертя, що зазвичай є хорошим допущенням для миттєвого потоку в середній тропосфері помірних широт. Але незважаючи на те, що агеострофіческіе члени відносно малі, вони вносять значний вклад у розвиток потоків і, зокрема, відіграють велику роль у посиленні і ослабленні ураганів.


4. Математичне вираження

У наближенні геострофіческого балансу, компоненти геострофіческого вітру (U_g, v_g) на ізобаріческом поверхні можуть бути записані як:

u_g = - {g \ over f} {\ partial Z \ over \ partial y}


v_g = {g \ over f} {\ partial Z \ over \ partial x}

де g - прискорення вільного падіння (9.81 м с -2), f = 2 \ Omega \ sin {\ phi} - Параметр Коріоліса, де \ Omega - Кутова швидкість обертання Землі і \ Phi - Широта (параметр Коріоліса дорівнює приблизно 10 -4 с -1) і Z висота геопотенциала ізобаріческом поверхні. Справедливість цього наближення залежить від локального числа Россби. На екваторі наближення не працює, оскільки там f дорівнює нулю, і в тропіках зазвичай не використовується.

Вектор геострофіческого вітру також можна виразити через градієнт висоти геопотенциала Φ на ізобаріческом поверхні:

\ Overrightarrow {V_g} = {\ hat {k} \ over f} \ times \ nabla_p \ Phi

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Вітер
Сонячний вітер
Вітер Води
Вітер у вербах
Катабатіческій вітер
Зоряний вітер
Льодовиковий вітер
Операція Поривчастий вітер
Вільний вітер (оперета)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru