Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Геострофический и градиентный ветер
|
|
Отклоняющая сила вращения Земли.
Если v - угловая скорость вращения Земли, `c - скорость частицы относительно Земли, то согласно теоретической механике, на единицу ее массы действует сила:
`A=[`c*2v] - сила Кориолиса или отклоняющая сила вращения Земли, она перпендикулярна`c и v,(v параллельна земной оси и направлена с юга на север).
`A направлена вправо от вектора скорости в северном полушарии и влево – в южном.`A действует только на тела, движущиеся относительно вращающейся Земли.
В правой системе координат
Тогда: wx = -wCosj
wy = 0
wz = wSinj
где w=2p/86164c=7,2921*10-5 [1/c], v- вектор скорости вращения Земли.
По правилу векторного умножения: Ax = 2(cywz-czwy) = 2wvSinj
Ay = 2(czwx-cxwz) = -2wwCosj - 2wuSinj
Az = 2(cxwy-cywx) = 2wvCosj
u,v,w - проекции скорости с на оси x,y и z.
Az направлена всегда вверх при западном ветре, вниз – при восточном.
На экваторе из при горизонтальных движениях (т.е. w=0) Ax=Ay=0, а при вертикальных движениях w¹0, Ay¹0, так что восходящие потоки отклоняются на запад, а нисходящие на восток.
Геострофический и градиентный ветер.
Прямолинейное равномерное движение воздуха под действием силы Кориолиса и горизонтального градиента давления называется геострофическим ветром.
Пусть сила градиента давления направлена вдоль оси x. Если она уравновешена силой Кориолиса, для движения вдоль оси y имеем:
, что дает:
для движения вдоль оси x аналогично 
здесь l = 2wSin(j), а ug и vg – составляющие геострофического ветра.
Геострофический ветер направлен перпендикулярно градиенту давления, т.е. вдоль изобар, оставляя низкое давление слева (в южном полушарии справа).
Очень часто, особенно на больших высотах, изобары проходят прямолинейно и параллельно друг другу. При такой их конфигурации центробежная сила либо отсутствует, либо столь мала, что ею можно пренебречь. Так возникает геострофический ветер — прямолинейное движение воздуха вдоль изобар, т. е. перпендикулярное к направлению градиента давления. При геострофическом ветре сила Кориолиса точно уравновешивает силу градиента давления и воздух движется так, будто на него не действуют никакие силы. При рассогласовании поля давления и ветра геострофическое равновесие восстанавливается за 1-2 часа.
Понятие геострофического ветра теряет смысл на экваторе, здесь l = 0. При j < 15° понятие геострофического ветра трудно применять.
Если частицы воздуха движутся со скоростью v по криволинейной траектории с радиусом кривизны r, возникает центробежная сила, равная v2/r на единицу массы. При этом устанавливается движение воздуха под действием сил градиента, Кориолиса и центробежной, которое называют циклострофическим или градиентным ветром.
Градиентный ветер направлен всегда по касательной к изобаре в данной точке. Геострофический и циклострофический ветер объединяются общим названием - градиентный ветер, под которым понимается ветер без учёта силы трения.
В циклоне – в области пониженного давления – сила градиента давления направлена к ее центру, силы Кориолиса и центробежная – наружу, так что:
и 
В антициклоне (область повышенного давления):
и 
Date: 2015-07-27; view: 1570; Нарушение авторских прав