11 (1119293)
Текст из файла
Основыгеофизики2017 Лекция №11Носов Михаил Александровичотделение геофизики, физический факультет МГУhttp://ocean.phys.msu.ru/courses/geo/см. видео с экспериментомво вращающемся бассейнеМасштабвременитеченияПериодвращенияL?UTCarl-Gustaf RossbySwedish-US meteorologist1898-1957TTUL RoЧислоРоссбиЧислоРоссбиTURo Lэффекты вращениянезначительныНеподвижный (относительно Земли) бассейн24 60 60с 0.01м / сRo 30000.3м эффекты вращениясущественныВращающийся бассейн3с 0.01м / сRo 0.10.3м dvUT~dtUL/Uна экватореRo→∞p g 2v геострофическоеприближениеработает приR o 1dvUff 2 sin UчислоРоссбиUdtL/URo ~Uf2v LfОценка числа Россби для природных условийRo Uf 2 sin 4LfTгеострофическоеприближениехорошо работаетработаетплохо работаетsin ~ 10 4 c 1Ro Ro Ro 1м / с641 0.0110 [м] 10 [c ]1м / с54110 [м] 10 [c ]1м / с44110 [м] 10 [c ] 0.11?Геострофическое и гидростатическоеприближения1 p0 x1 p0 y1 p0 zf v 0f u 0f 2 sin v u , v p p атм 0 g z g 0 dzzggxf v 0 f u = 0y = ( x )x: u 000y: v g f xГеострофическое течение вблизи областиподнятия уровня (Сев.полушарие)антициклоническийгеострофическийвихрьГеострофическое течение вблизи областипонижения уровня (Сев.полушарие)циклоническийгеострофическийвихрьГеострофический ветерДвижениестрого вдольизобар!!!vН(Сев.
полушарие)pFКорПравило Бейс-Балло, 1857 (Бёйс-Баллот):«Если в северном полушарии вы встанете спиной кветру, зона депрессии будет слева от вас, а в южномполушарии – наоборот»ВХристофор БёйсБаллот1817-1890голландскийметеорологПоля атмосферного давления (изолинии) и скоростиветра на высоте 500 мбар (≈ 5.5 км)1.
Ветер направлен вдоль изобар2. Скорость ветравыше в областисгущения изобар1 узел:1 морская миля в час1.852 км/ч0.514 м/с«Геофизические» приближения:3. Циклострофическое приближение2v 1 p0r rсмерч/торнадоПредположения:•стационарно0t•однородно и безграничнопо горизонтали 0•=constxy 0, constt x y div(v) 0 div v 0tu v ww 0 0x y zzw const w0w (z H) 0v p ( v) v 2v v gt0x: uuvxz: uxwy=0=0wu=0vwyu=0 zy: u0=wwzvx=0v=0vy=0wv=0 zv p ( v) v 2v v gt0 1 0 1 0 1 0222 u u up 2v sin 2 2 2 0,xyz x222p v v v 2u sin 2 2 2 0,yyz xpg 0z2 u02 v sin 2 z 2 v 2u sin 2 0 z 1 pдля дальнейшего p( z) не pтребуется g 0 решенияатм gz 0 z2d ufv02dz2dv f u 02dzf 2 sin СистемаобыкновенныхдифференциальныхуравненийГраничные условияПоверхность воды:dudz0z 0dvdzПоведение решенияна глубине:u z 0v z 0z 0Напряжениетрения ветраРешение (спираль Экмана)z/dглубинаu (z) V0 e cosz / d / 4 Экмана илиv(z) V0 eV0 d2 z/dглубинатренияsin z / d / 4 d2f sin Направление интегрального переноса водz/du (z) V0e cosz / d / 4v(z) V0 ez/d0 u (z) dz sin z / d / 4V0 d020v(z)dz0Интегральный перенос водперпендикулярен направлению ветра!!!Глубина Экмана d sin турбулентнаявязкость224262 10 м / с 10 м / с 10 м / смолекулярная вязкость2d uf v 2 0dz2 f u d v 02dzГраничные условия: Влияние глубиныокеана на течениеЭкманаповерхностьdudz0z 0dvdzz 0дноu (H) 0v( H ) 0условие прилипанияH=10dH=3dH=dH=d/10Циклоны иантициклоны(синоптические вихри)Геострофический ветер/течение(Сев.
полушарие)vНpFКорДвижение строговдоль изобар!!!ВВетер/течение с учетом сил трения(Сев. полушарие)Нpv~30oFКорВектор скорости отклоненвлево от изобарыОтклонение существенно довысот ~1500 мВFтренияОтклонение у поверхностиземли ~30oПоля атмосферного давления (изолинии) и скоростиветра на высоте 500 мбар (≈ 5.5 км)Поля атмосферного давления (изолинии) и скоростиветра у поверхности землиУ поверхности земли, где сила трения велика,происходит заток воздуха в область низкого давленияи отток воздуха из области высокого давлениянасос ЭкманаНциклонВантициклон(Сев. полушарие)Синоптические вихрициклонантициклонвращениепротивчасовойстрелки(Сев.полушарие)вращение почасовойстрелке(Сев.полушарие)Восходящийпоток соскоростямисотни м/сутНисходящийпоток соскоростямиот десятковдо сотен м/сутСиноптические вихри - механизммеждуширотного воздухообменаУраганТропическиециклоныТайфунСхема тропического циклона~ 300-900 км+ обратная связь:«ветер –поток явного и скрытого тепла с пов-ти океана»Треки всех известных к 2010 г.
тропических циклоновhttp://www.climatewatch.noaa.gov/f 2 sin Условия возникновения: широты выше 5-10о ТПО > 26.5 oCТемпература поверхности океана (ТПО)КлассификациятропическихциклоновШкалаураганов Саффира— СимпсонаКатегория Скорость ветра, км/ч (м/с)Штормовойнагон (м)123451.2 - 1.51.8 – 2.42.7 – 3.74.0 – 5.5> 5.5119- 153 (33-43)154-177 (43-49)178-208 (49-58)209-251 (58-70)≥ 251 (70)«Оружие» тропического циклона: Ветер («…сделан из металла…») Дожди (0.5 м за сутки и более) Волны (до 30 м) Штормовые нагоны.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.