B. Cushman-Roisin - Introduction to geophysical fluid dynamics (794272), страница 35
Текст из файла (страница 35)
ТЬе дупаипсв аге деаепекате, апд тЬе согтеаИопв Ьгопфй Ьу йе мд!естед тсктпь аке еввеппа1. %е тер1асе и апд о Ьу йе1г аеозткорЬ1с ча1пеь 1рчеп Ьу 115-12) а йе чеку ьтпаП $еппя от'ецаак1опв «15-6) апд (15-7). Ъ гевп1т 1в Ой с 1 ~ О с~1 1 О2 -„~ и РоУо ОуОт РеХю ~ Оу ( РоА ОуО~ Р Д ' 1 О ' ч с~3~' (15-13а) РоА с'к Ро О» Ре~"о ОУО~~ Саар. 15 Оиая1-ОеовтторЫс Оупагтясв 1 О'р' 1, Ор' 1 0'р' + + г г У р „+ й~ +~"ои РоЛ Ох0т РаХо 0х РоЛ Ор' 1 0р' ч 0'р — — у — =-— +— РоА 0У Ро 0У РоА (15-13Ь) МнсЬ, цп111те (15-12а) апд (15-12Ь), сопта1п ЬотЬ тЬе узя|горЫс йод апд а зег1ез оГ Йгзт ааеоФгор1цс соггес6опз.
Юроп яцЬябтц6оп оГ тЬезе ехргезя1опз ш соп6пцтту ет1ца6оп (15-9), 'же оЬта1п 1,, 0Р г0р Чг + ~( ° дг ) + ~1 ч~тг РоА 0х 0хг (15-15) тчЪеге чг = 0 г/0х' + 0 г /0У' тз Фе 1чго-дппем1опа1 1.ар1ас1ап орегатог. %е почч тцтп оцт аттеп6оп 1о т1те депз1ту-сопчегза6оп ет1ца6оп (15-10). Пк Йтят тепп 1з чету япвй пот оп1у Ьесацяе Р' 1з апай Ьцт а1зо Ьесацяе т1те 6тпе зса1е 1в 1сащ. 1-т1течг1зе, тЬе 1азт тепп 1з чету зптаИ Ьесацзе„аз ануе сопс1цбед Ьейие, т1те чег6са1 че1ос1ту апзез Йотп тЬе адеозтгорЬтс соттес6опя то Фе а1геаду жеа1т Ьог1хопта1 че1осйу, ТЬе ппдд1е тегтпя шчо1че тЬе депв1ту регтцгЬа6оп, вЫсЬ 1ь впиши, апд тЬе 1тог1хопта1 че1остбез, жЬ(сЬ аге а1во зтпаМ.
'Пкге 1я тЬцз по пеед, ш т1пз ет1цабоп, тот тЬе соггес6опз Ьннщ1ц Ьу (15-14) апд тЬе деоятгорЫс ехртезз1ом (15-12) зюй$се, 1еачпщ 0Р 1,, РоЮ~ + †.У(р', Р') — — я = О, (15-1о) Ро.уело вЬете йе зтга66са6оп йет1цепсу, Ф'(х) = — (а/ро) ~1р/Ж, Ьая Ьееп цттгодцсед. 'Пте яуптЬо1,У(,) гергезептз тЬе 1асоЬтап орегатог, жЫсЬ 1з дейкд аз,У(а, Ь) = 0а/Ох 0Ы0у — Оа/0у 0Ы0х. т""готп т1тезе е1ца6опз, тпоге ассцгате ехргезз1опз Гог и аад с сап геад11у Ье ехтгастед. 'Пте ппргочед йочг йе1д Ьаз а попого дтчещепсе, МисЬ 1з втпа11 Ьесацзе тт тз дце оп1у то тЬе чгеа1т че1ос1ту дерагтцгез йчмп тЬе обтегюазе попд1чещепт цеоз1гор1цс гоцу. ТЬцз, тЬе чет6са1 че1ос1ту 1з попого Ьцт чету япаИ, апд Же тегтп оГ тЬе адчес6оп орегатог (15-11) сопта1п1п1, Фе четбса1 че1ос1ту Ьттпаз а соггес6оп то сопесбопз. Огорртпп т1те соггезропд1па и тегтпя Йотп ет1ца6опя (15-13) апд яо1ч1пд йж и апд и, чу оЬтатп 1 0р' 1 0'р' 1, 0р' И= РоХо 0У РоУо 0х0г РоЛ ро 0р ч 0 р + — ~ у — ~- — —, (15-14а) РоЛ 0У Р ойдо 0р' 1 0'р' 1, 0р' + у С РоЛ Ох РоУо 0УОГ РоХо 0У ро 0р' ч 0 'р' ', У вЂ”.
+ г 0 г (15-14Ь) Зес. 15-2 6очеггипц Е(1мМой ВЖсйщ Мйз 1азг ег1майоп Ьу Ф'/у, йййщ Йз г-беп~абче, апд изпщ Ьудгозга6с е<1майш (15-3) го ейпшаФе йепзйу, же оЬ$аш дз + Ре — = О. (15-И) д~ Л~ др ° + д Ха др + —,У р др д + ~» — = ч — 7~р', (15-13) дх д~' ТЫз 1з Йе сриз1-цеоз1горЫс щиайоп Хог поп1шеаг гпойопз ш а соп6аюиз1у ФгаМг1ед Вйд оп а Ьега р1апе. Бзиа11у, гЫз щнайоп и гесаз$ аз ап а1ма6оп Гог Фе рю~епгЫ ~огЫгу, ын3 Йе ргеззмге Йе1Й ы ~гапзГогшей шло а з|хеагпйпсйоп г1а р' = Р,~,Чг. Тпе гезц1г 1з (15-19) жЬеге д 1в йе рогеп6а1 жгЫгу: Уо дЧ" 9=7 Ч + — — — + РОУ.
дх У» дл (15-20) Опсе йе зо1ийов 1з оЬйшкй, йе огщша1 ~апаЫез аге йеггчей ггогп (15-3), (15-12), апг1 (15-16); (15-21а) (15-21Ь) — +,У Чг— (15-21с) (15-216) (15-21е) РоУо д Чг Ег1майопз (15-15) ап6 (15-17) йпщ а Фжо-Ьу4ъо зузгегп Фог йе регйпЬа6оп ргеззцге р' аЫ юг6са1 згге$с1шщ д мг/ дх. Иипшайои оГ д М дз у1еЫз а 6па1„аде еуайоп Гог р: СЬвр. 15 Сиам-ОеозтторЬ|с 0упаписв Ехргезьтоп (15-20) шйсатез тЬат д 1з а ротера!-чогттсйу ехргезз1оп. 1пдееб, тЬе 1азт депп тергеьептз тЬе р1апетагу сопМЬцйоп то Йе чогцспу, жЬегеаз тЬе Йгвт тегш, Ч'у Ь Мох — ОиЯу, 1в тЬе ге1айче чогт1сау, ТЬе ткЫ1е тепп сап Ье тгасед то тЬе 1аует-дис~леьь чапатюпз ш йе депопппатог оГ тЬе с1авв1са! дейибоп оК ротера! чотцсйу ~е.а.
(12-18)). Й 1ь йпв Йе соптттЬцт1оп оГ чегбса1 зтгетсЬпщ ш зоше 1шеапхед Гопп. 1т и пил Ыегеьтшд то сошраге Йе 6гьт Фюо теппь оГ Йе ротепйа1-чогйсйу ехргеьвюп, паше1у, ге1а6че чотцсйу апй чеплаа1 вФгста1шщ. ~М$Ы. апд 0 аь тЬе Ьогюопта1 1епитЬ апд че1Ыту ьса1ез, геврест1че1у, тЬе зтгеатпйасйоп вт ьса1ез Иге И7 Ьу читце от (15-21а) апд (15-21Ь), 1Х Н 1ь Фе чегйса1 1ещфЬ ьса1е, тЬе шафтцдез о1 йове соптгйцт1опь то ротеппа1 чогт1с1ту аге Уо ~~( Ке1аМе чогбс1ту —, ч'егцса1 втгетсЬящ Ф Н"- ТЬе тат!о оГ тЬе $оппег то тЬе 1айсг 1ь Ке1айче чогбс1ФУ Ф2Н 2 — Вм, Уегттса! зтгетсЬЫщ ДЕ ~ МйсЬ а йе Вцгаег шппЬег дейпед ш Яесйоп 9-5. Рот ьпы0 Вигпег кнппЬегь (ФН «ДБ), тЬат 1з, жег зтга66сайоп ог 1опд 1етщ!Ь ьса1еь, чег!ка1 ьтгетсЬшЮ допппатеь, апд Йе тпопоп Ы агап то тЬат оГ Ьошопепеоць гоМ'пщ Йоль ш пеат1у 11еозтгорЬ1с Ьа1апсе (СЬартаг 4), вЬеге тородирЫс чапайяы аге сараЬ1е оГ ехегтпщ дгеат шйцепсе, Рог 1аще Вцгуи типпЬегз (МН»Д6), тЬат ть, втпмщ ьттвййсайоп ог вЬогт 1епфЬ ьса1ез, ге1атж чогйсйу дотпша$еь, ьтгатт6сабоп гедцсеь соцр1Ьшщ Ы Йе четт1са1, апд еасЬ 1ече1 $епдь то ЬеЬаче ш а !чу-дппепвтопа1 1аьЫоп, вт1ггед Ьу Йь ожп чог6с1ту раттетп.
ТЬе гтсЬеьт ЬеЬач(ог оссцгь аЬеп тЬе зтиййсайоп апд 1ащй ьса1е птатсЬ то пайи йе Вага„ет пцшЬет оГ огдег цшту„жЬтсЬ оссцть реп Ав потед ш Зест1оп 12-3, тЬ1ь ратйц!аг 1аф ьса1е 1ь тЬе штетпа1 гайцв от детоттпв.- цоа. То ьЬоч~ Ийв, 1ет ць штгодцсе а пош1па1 депь1ту дтттетепсе Лр, туФса! оГ тЬе депьйу четц(са1 чапаттопь оГ тЬе атпЬ1епт ьтгат!ттсайоц. ТЬць, ффЦ Ьр/Н апд Ж' - ©~р/р~Н, 0е6п1пд тЬе гедцсед дгаМу д' = дЬр1р„ъЫсЬ ть турю11у пшсЬ 1езз йап тЬе И! !Р'ач1ту, же оЬташ (15-23) Оетш16оп (15-22) тЬеп уте1дз 3ес. 1 5-3 0~зсовзюп (15-24) Сошрзтшц 1Ыз ехргевв1оп ~ай дейп1поп (6-10) 1от йе гайд оГ де1огаабоп щ Ьопищепеоив го$вг1пц Яп1да, же по1е йе гер1асешепг оК Йе Ы1 цгач1абошй ассе1ега6оп Ьу а нясЬ яша11ег„тедиссд ассе1егабоп апд сопс1пде йвг пюбопз ш з|таб11ед Йи1дз гепд го таЕе р1асе оп яЬог1ег зса1ев йап дупвппсаПу з1ш11иг шобой ш Ьагпоцепеопв т1п1дз.
Вейн сопс1пдащ Йж зесйоп, 1г 1в потеаогйу го гейпп го Йе дгвспвяюп оГ Йе Мхае зса1е, Уегу еаг1у 1п Йе дегг~абаа, ап ввяааргюп гадая шаде го соав1дег оп1у я1оМу е~о1ъмщ шойопз, паше1у, шобопз ъчй 6ше зса1е Т пшсЬ 1опцег йап Йе шеей 1ППЕ ЗСВ1Е 1К (Т»й '), ТЫВ ге1еца1ед йе 1ЕГШВ Ои/ОГ аПд ОИОГ 1О йЕ пай оГвгпа11 регпягЬабопз ю тЬе допшапг цсов1торйс Ьа1апае. Хоъ', Ьаи3щ сошр1егед опт апа1ув1з, ъе оицМ 1о сЬесЕ 1ог сопз1згеасу. ТЬе гппе исв1е о1' г1иаз1-цеоя$горЬ1с торопя сап Ье шсвг еая1у дегегш1пед Ьу 1пвресбоп оГ йе цоъепппц ег1пагюп 1п Ыв рогепбв1-чогйс1гу йпп.
Ввтппц ап щййе1у доаппапсс оГ дыв1рабоп, йе Ьа1апсе оГ (15-19) гецягез йа1 Йе Фжо $еггпз оп Ив 1ей-Ьапд з1де Ье оп йе вапе огдег: ъЬеге Д в йе зса1е оГ рогепба1 чогбс1гу, гецвпИеяз оГ юЬсйег 11 1я допцнатед Ьу те1а6ме ~огбс1гу Я - ИЬ) ог ~егбса1 я1гегсЫпц Я -Д И,|У'Н'), апд АУ 1з Йе вьмашйпсбоп зса1е. ТЬе ргесейпц вгагепыма у1е1дв Ь У' (15-25) 1 тж~ Й' 115-2б) 1п ацгеенвепг мЖ опт ргеппве. Ио1е, Ьожегег, йа» а 1вс1с оГ сопгтзд1с6оп и а ртов оп1у оК сопз1ягепсу ш Йе Йппя11яш. 11 ыпрИев йа$ я1осч1у ечо1лпц, г1паз1-®еоз1торЫс шо6опя сап ех1яг, Ьит йе сх1ябике вГ ойег, поп-цпаз1-цеовФгорЫс аюМим ате сегМйп1у пот ргес1цдед. Ашопц йе 1аггег, мм сап д1ябпцп1зЬ пеаг1у ВеоэггорЫс тобом оГ ойег гурея (РЫ111рь, 1963; Сив1ппап-йоиш, 1986; Спв1ппап-Ко1яш ет а1., 1992) апд, от сопгве, сошр1еге1у адеойторЬ1с пюбопз (яее йе ехашр1ез ы СЬаргегз 10 злд 14).
ш ойег мсгдв, йе пше зса1е 1в адчесбче. ТЬе г1паз1-цеоМторЫс вггисгпге ечо1чев оп а йпе Т сошрагаЬ1е го йе вше Мгеп Ьу а рат6с1е |о сжег йе 1епц1Ь зса1е А а1 Йе попппа1 зреед У, Рог ехашр1е, а юггех По~в (впсЬ ав ап апповрЬепс сус1опе) е~о1~ев в1цпгйсапМу чЫ1е рагйс1ез сошр1е$е опе гетчййоп. Весаизе Йе сдав-цеозтгорЫс 1оппа11ап м тоо$ед ш йе вша11пезз о1' 1Ье КоззЬу шппЪег фо = УМА с< 1), 1г КоИоиз йтесг1у йаг йс гйпе кса1е пии1 Ье 1опц согпратед ай йе нМа6оп регоО: СЬар. 15 Образ~~-беозтгорЫс Оупат!сз %Ъегеаз адеозггорйс Пож гур1са11у еко1ге оп Йе шегйа1 6ше зса1е 1'Т И '), 11еозггорЫс шо6опз оХ ~уре ойег йап сраз1-уеоз1хорЬу пзпайу ею1че оп шпсЬ 1опдет бше зса1ез «Т» ЫУ» Й '). Весаизе йе ~1паы-деоз|гор1пс 1оппа1гяп ь йщпепбу вазед, 1г 1з могй игкез6у6пц йе арркишпа1е епегпу Ьпдде( 1о ъ1псЬ Й соттезропдз, Мп16р1уащ Йе ужепппц е~1па6оп (15-19) Ьу йе Фгеашйшс6оп у апд шгецгабпц обжег йе еп6ге йгее-дмпепз1опа1 дошаш, же оЬгаш, айег яемегв1 шгеуа6опз Ьу рагЬ: — р,~7у!' ~й ф А+ П й сну Ж.
(15-27) ТЬе Ьоипдагу гепиз Ьаче аП Ьееп зег 1о мго Ьу аззштшщ гщЫ Ьойош апд гор зпгГасея, ~ег6са1 шепд1опа1 ~юЪ, апд десау аг 1агце йз$апсез (ог репойс1гу) ш йе хопа1 йгесьоп. Ецыа6оп (15-27) сап Ье шгегргегед аз ап епещу зййешай: ТЬе зшп оГ Ыпе6с апд рогеп6а1 епег1рез ~йе мо ш1е1ра1з Фо11омчад Йе 6ше депчй~е) десауз ш 6ше Ьесаизе оГ шесЬашса1 д1зз1ра6оп (тегтп оп йе г1фг, а1ъ ауз пепа1ие). ТЪа1 йе Лгзг шгеуа$ соггезропдз го Ывебс епетцу 1з ечдепФ опсе йе че1ос1гу сошропепЬ Ьаче Ьееп ехртеззед ш 1еппз оГ йе зггеашйпс6оп (м~ + сР = у,~ + у,' = ~7у~~). Ву деГай„ййь 1еткез йе яесопд шгеуз1 $о р1ау йе го1е оХ ро1еп6а1 епегду, ~йсЬ и пог емЫеп(.
Вазгс рЬуз1са1 рппс1р1ез жоц1д шдеед за„езг йе 1о11ожищ дейп16оп Гог рогепба1 епщ,у: 'вЫсЬ Ьу агапе о1'(15-21е) жои1д у1е1д ап ехргезяоп 1шеаг, по$ г1падга6с, ш чг, "1'Ье Йзстерапсу 1з гезо1ъед Ьу дейшщ Йе и~аИайе рогепйИ елег~у, а сопсерг Йтзг мЬапсед Ьу М. Магап1ез (1903) апд деке1оред Ьу Е. Х. 1.отей (1955), Весапзе йе Йшд оссир1ез а Йхед ъо1ише, Йе пйщ оГ Йшд ш зоше 1оса6опз шпяг Ье ассошрап1ед Ьу а дезсеп1 оГ Пшд е1зе~Кеге, йегеКоге, апу ротеп6а1-епегцу цаш зошежЬеге 1з песеззап1у сошрепзагед, аг 1еаз$ раг6а11у, Ьу а рогеп6а1-епетду дгор е1зежЬеге.
%Ъа1 шайегз Феп 1з пот йе гога1 рогепба1 епещу оГ йе йп)д ЬШ оп1у Ьж шпсЬ сои1д Ье соп~ет~ед йош йе шзгап1апеоцз, ретгвгЬед депзйу йз|г1Ьц6оп. %е де1ше йе а~ы1аЬ1е ро$еп6а1 епещу, АРЕ, аз йе ййегепсе Ьеьмееп йе ехЫшд рогеп6а1 анщ1у, аз шзт дейпед, апд йе рогепба1 епещу йаг йе йпд юои1д Ьюе Н' йе Ъайс згга6йса6оп веге ппрейигЬед. ТЬе з1гцабоп 1з Ьезг 111изгтахед ш йе сазе оГ а йю-1ауег зггабйса6оп (Рщпге 15-2): А 11фтег йтдд оК депагу р~ йоаЬ аул оГ а депзег йп1д оГ депзйу р~, !п йе ргезепсе оГ шо6оаз, йе штетКасе 1з аг 1е~м1 л аЬо~е йе гез6п® ЬещЬ И, оК йе 1~жег Бес. 15-4 Епагдебсв Ввоае 15-2 А мо-1ауег йю66свйю, Хог йе Ы1ыйиМ о оГ Мк совсем аг амИаЫе ,у РооиъЫ Фъегзу, 1ауег. Весаизе оГ ~о1цапе сопвегка6оп, 0ю гпгедга1 оК Ь сжег гЬе ЬожопЫ догпа1п ~ашвЬез и1еп6са11у, ТЬе ро1еп6а1 епец,у азвосЫед ~игЬ гЬе реггигЬед вгаге 1в р~фв 6Ы + Р1ЯГ иг 1 2 1 — р1уН + — ЬиН~ 2 2 Мжге Ны йе ййа1 Ьецфа апд Ар = р, — р, 1в йе депв1гу ййегепсе.