B. Cushman-Roisin - Introduction to geophysical fluid dynamics (794272), страница 36
Текст из файла (страница 36)
ТЪе йгзг йеггп гергезепь йе рогеп6а1 еверу 1п гЬе ипреггигЬед вийе, жЬегеав Фе зесопй ген мшвЬез Ьесаизе Ь Ьав а жго гпеап. 11 1еа~ез гЬе йж1 депп ав гЬе ачайаЬ1е роМа6а1 епегау; (15-23) 1шгойжше гЬе жй11сабоп ггеЧиепсу ~' = — (Фро) ~ РЫ = ФРФроН аЫ аепега11:ипй го аггее Йп~епзюпв, в~е оЬгаш (15-29) 1п а соп6пиоив зФга66са6оп, 1Ье чег6са1 61вр1асегпеп1 Ь оГ а йшс1 рагсе1 1в йгесг1у ге1а~ей го гЬе депвг$у реггигЬабоп — Йа1 1в, Же Йпегепсе Ьегогееп Фе ЙепиФу оК Йе рагсе1 1Ьа$ согпев 6чмп а йа$апсе Ь, аз ф~еп Ьеге, ам1 йе деизм гЬаг моим ойегоизе ехЫ гЬеге: Смир.
16 Оиаз«-беозтгорЫс Оупапъсз ТЫз изе оГ а Тау1ог арргохйпабоп 1з 1из6йед Ьу Йе ипдег1упщ аззишрпоп оК жеай чет6са1 д1зр1асешептз, СошЬ1пищ (15-29) апд (15-30) апд ехргеззащ Йе депз1ту реттитЬайоп ш теппз о1' Йе з~театпгипсг1оп Ьу (15-21е), ~че оЬта1п МцсЬ 1з Йе ште1ра1 Йа$ аг1зез ш Йе епещу Ьидвет, (15-27). Аз а 6па1 поте, ие оЬзегче Йаг Йе тите тате оГ с1ище оГ Йе ачайаЫе ротеп6а1 епещу сап Ье ехртеззед аз Р И~ «Й «2У 4Ь, ч««ЫсЬ Якие Йа1 Йе ротайа1 епщу шсгеазез реп, оп Йе ачетаце„Ьеачу йи1д ратсе1з пзе (р' апд ю Ьой роз1пче) апд Ифт ратсе1з йй (р' апд ю Ьой пеу6че), 7$-5 РЕАИЕТАЯУ И/А1«"Е8 3И А ВТЯАТ1НЕВ ШЛО 1п СЬар$ег 6, 11 жаз потед Йа1 шет1ла-дгачйу жачез ате зиреппегйа1 (в .'~ ~) апд Йа1 Ке1чш чгачез ге«1и1ге а 6шдапжпта11у адеоз|гор1пс Ъа1апсе ш опе оГЙе Ма ЬопюпМ1 д1гест1опз 1зее ециат1оп (6-5) ччйЬ и = 01.
ТЬегеГоге, Йе циазт-деозтторЫс Коппа11зш саппот дезспЬе Йезе ью турез оГ изчез. В сап, Ьочгечег, чету чче11 дезсг1Ье Йе ь1ою изчез апд, ш ратйси1аг, Йе р1апе1игу ччачез Йат ехтз1 оп Йе Ьета р1апе. 1т 1з шзттисйче то ехр1оге Йе Йтее-дппепз2опа1 ЬеЪачтот оГ р1апетату (КоззЬу) жачез ш а соп$шиоиз1у з~хабйед йиЫ. ТЬе Йеогу ргосеедз 1гогп Йе 1шеапжабоп оК Йе циаз1-деозтгорЬк ес1иайоп апд, 1ог тайешайса1 зппр11сйу оп1у, Йе аззяпрбопз оК а сопзтатй з$таййсайоп Йе«1яепсу апд пец1щ1Ь1е д1зз1рат1оп. Ецяайопз (15-19) апд (15-2О) Йеп у1е1д 2 ~«9+ +ро— от Ф2 6г2 сх (15-31) 4'«2 ~',, Ро1 — — — + з2' + — «2 = О, «62 Д а (15-32) и«ЫсЬ тези1тз йхпп йе зиЬзШи6оп оГ Йе ~чаче зо1и6оп про (15-31).
То зо1че Йтз е«;1иатюп, Ьоипдагу сопд16опз аге песеззагу ш Йе чет6са1. Рог ятр11сйу, 1ет из аззшпе йат опт йи1д 1з Ьоипдей Ье1ом Ьу а Ьопюа1а1 зитйсе апд аЪоче Ьу а Фее зихГасе. п Йе а1тпозрЬеге, Ммз зйиайоп ччои1д сопезропд то тЬе тгорозрЬеге аЬоче а Пат Фетташ ог зеа апд Ье1кжг йе йгораизе. Ат йе ЬоФмп (зау, з = О), Йе четйаа1 че1осйу чашзЬез, апд Йе 11пеапхед йжп ог (15-21с) ппр11ез 62у~д~дг = О, ог Же зее1«.
а чаче зо1ибоп оГ Йе Йкш у(х, у, г, «) = а(т) соз(Й 4- ау — ат). о1' Ьопюпта1 мие тмпЬегз 1 апд.т, Йесрюепсу а, апд чегйса1 атриде рго61е а(з). ТЫз рго61е 1з узчегпед Ьу Вес, 1б-б Р!апе1агу М~а~ез а з Ятгабйед Е!иЮ (15-33) Ро — р~к=+г р(з') й'+Р'(х, у, Ь, г) =сопзтапг, а1 йе 6ме зцтйсе ы = Ь(х, у. г). Весацзе рагт1с1еь оп йе атее зцгГасе тепаи оп йе бее жосе аг а11 Йпез (йеге 1з по 1пйов/оШЙо~), же а1зо зФ1е ОЬ дь ОЬ Ю= — +У вЂ” +б —, ог Юх Юу а1 я = Ь.
"1Ъе ргеседйщ Мо з1а1ешеп1з аге йеп 1шеапкед. %пйщ Ь = Н+ т1, чйеге йе бее-зцг1асе Йзр1асешепт ~1(х, у, г> 1з втпа11 го 1цзгИу 1аеаг жабе шо6опз, ъе ехрапд йе чапаЫез р' апд ю ш йе Тау1ог ХазЫоп тгош йе шеап ыийсе 1ече1 г = Н апд вузтешайсаПу дгор а11 гегшв шчоЬшд ргодцс1з оК~апаЫез оГ йе жала 6е1д. Тле Ью геяшгегпепв йеп гедцсе го Ьт1 — р,ут~+р'=0 апд ю — аг х= О. Ог (15-34) Е1ппшат1оп оГ т1 у1е1дз бр'/8 г = р,ди; 1п геппв оГ йе з~геаш(цпст1оп, у2 — — + — у =О ат з=И дг Оя (15-35) ог, 6па11у, ш гетшз оХ йе маете аарИцде, (15-36) Тоаейег, е1цапоп (15-32) апд Из Мо Ьоцпдагу сопд~6опв, (15-33) апд (15-36), дегше ап ещем~а1це ргоЬ1е, жЫсЬ айтпЬ зо1цбопз от Йе гопп (15-37) БцЬзбгцбоп оГ й(в во1цйоп 1пго ег1цаг1оп (15-32) у1е1дь йе д1ирегяоп ге1ат1оп 1ш1шц, йе маме ггецмепсу а 1о йе Ьогиопта1 апд ~егпса1 жабе пцшЬегв, 1, ж, апд к мйктеаз вцЬзйтцйоп 1п Ьоцпдагу сопд1г1оп (15-36) ппровев а сопд1цоп оа йе юаче пашЬег ас Ат йе бее зцг(асе (зау, ы = Ь), гпе ргеззцге 1з 1о Ье цп1йятп.
Весацзе йе гога1 ргевзцге сопз1згв оГ йе Ьудпма0с ргевзагез дце го йе геКегепсе депа1у р, (е1пп1патед жйеп йе Воцзчпещ арргошшайоп ъаз шаде; зее Яесг1оп 3-3) апд $о йе Ьаз1с з1гаг16сапоп р (л), 1о$ейет м6й йе реггцгЬаг1оп ргеззцге сацзед Ьу йе ъже, че щг1гк 3ес. 15-б Р!апатагу ЪЧачм ~л а 3тгабт1яд НцЫ тз шдереЫепт оГ йе ятга66сат1ов Ггеоцепсу Ф атм1 к1епттса1 то йе т11зрегз1оп ге1ат1оп оЬташед Гог р1апетату янез ш Ьотподепеоцз Г1циЬ 1зее (6-22)1. т готл йтз, ъе сопс1эде йат Йтз жаъе тз йе Ьаготгор1с иппропепт оГ Йе цга~е ьет. ТЬе ойег яо1цтквз Гог и сап а1яо Ье т1етегпцпед то йе заше т1еахее оГ арргохтшатюп, Весацяе М'Н/у тз зтмП„йе 6птте зо1цт1опз оГ(15-39) Га11 чету пеаг Йе хегоз оГ тап пН (Ирке 15-3) аМ ате йцз 1рмп арргохипате1у Ьу 13пйте йе Г1гзт ахи, йе взлез ячтЬ йезе ачхое пцшЬегз ехЬтЬК зцЬзтапт1а1 мшат1опз ш йе тгегт1са1 ыЫ сап Ье сзйет1 Ьагос1 шс. ТЬе1г йзрегятоп ге1ат1оп, (15»41) 1я пшгрЬо1орсаИу Ыепттса1 то (15-40), иир1у1тщ йат йеу, тоо, аге р1апетату жамз.
1п зцшшату, йе ргезепсе ОГ зтгашГИ;акоп репЫтя Йе ехФзтепсе о1 ап ЩГштте„т1тзсгеФе зет оГр1апетигу жалея, опе Ьаготгортс аЫ аИ ойег Ьзгос1пцс. Сошраптщ йе Йзрегз1оп ге1аттопз (15-40) им$ (15-41) оГ йе Ьатотгортс апт1 Ьагосйшс чкатез, аде по1е йе гер1асешепт ш йе депошшатот оГ Йе гат1оД/8Н Ьу з шц1ттр1е оГ (х/~ПЧИ)', згЫсЬ 1з шисЬ 1агаег, юпсе — адатп — УтН/8 тз лму зпи11. РЬузтМ1у, йе Ьаготгор1с сотпропепт тз 1пт1цецсед Ьу йе 1агде, ехтегяа1 гайпи оГ деГоппат1оп ~ЯЙ/Д 1зее (6-10)], Мжтеаз йе Ьагос1Ыс мажа Гее! йе зЬогтег, йттетпа1 гайд оГ деЕотшат1оп МН//д 1зее (15-22) ~, 1п Йе аьпозрЬеге, йеге тя пот аЬ~ауя а 8геат йзрапту ЬеМееп йе гжо гай1 оГ беГоппабоп.
Та1те, Гот ехатпр1е, а шкПабйн1е гефоп (яцсЬ аз 45'И, чйкге /", = 1,03 х 10 ' з '), а тгорозрЬепс ЬещЬт Н = 10 1оп. апт1 а зтгапТ(сат1оп Йет1цепсу Ф= 0.01 з ', ТЫя у1с1<Ь ЯЙ/Д, = 3050 1ттп аи1 МН//~ = 972 1ап. (ТЬе гат1о М'Н/~ тз йеп 0.102, юЫсЬ 1з пот тету зшаИ.) 1п соптгазт, йе тИГГегеасе Ьетжееп йе Ьчо гадй оГ деГоппа6оп 1з пшсЬ тоге ргопоцпсед ш йе осеап. Та1~е, Гог ехашр1е, Н = 3 Ьп ам1 Ж = 2 х 10 ' з ', цг1цсЬ у1е1й /дй//о = 1670 оп апт1 ФН//о = 58 1тш. 1п апу е~епФ, а11 р1апетигу жн ев ехЬтЬ1т а жопа1 рЬазе зреед. Рог йе Ьагосйшс шешЬегз сГйе Гапп1у, Ы тз (15-42а) Весацзе Фцз т1цапт1ту тз а1тяауз педаМе, Йе Йгесттоп сап оп1у Ье ттгеяЬкатт1.
(ТЬе тпеги1топМ рЬазе зреед, тя;/ж, шау Ье е1йег розтМе от пеаатже, т1еревйхщ оп тЬе ятап оГ ж.) Могеокег, йе тгезь~зхт1 зреет1 1з сопт1пет1 то йе штегъа1 ж1й йе 1ожег Ьоцпт1 арргоасЬет1 Ьу йе 1отщеят богаче (т2 + ж' — О). ТЬе уыпт16ея Я„даГ1пеб ая „ФФеТ СЬар. 1 5 Онай-беоз1горМс Оупапмсз у = А соз пг соз(Ь вЂ” ат) 3~ф и= — — =0 Оу Уо д 'Ч Агва в = — — — = + — А з(п лы зш(й — еМ) Ф ОИг ж Р = РаУоЧ~ = РаА А соз лз соз(~х — гаМ) р' — — — + — А зш их соз(й — вг), (15-44Г) РеА о9 Роев я' 02 ф Весацзе Йе деоз1торЫс хопа1 че1ос1гу, и, 1з Ыеп6са11у мто, 1г м весезззху го сопз1дег йз 1еайщ авеозтгорЫс сошропей. Ассогйщ 1о (15-14а) апд оцг зцЬза1цепт гезггЫ- 6опз то 1шеаг авд шлзс1д дупавпсз, юе впд й1з сошропеп1 $о Ье Йй = — — А соз вх соз(~ы — тот), (15-45) А ТЬе согтезропдищ мате згтцсгцге а йзр1ауед ш Р11рке 15-4 ам1 сап Ье ыйегргегед аз Го11очз.
А1 йе (ор авд Ьоггснп, ~гегьса1 д1зр1асешевхз аге ртоЫЬйед, апд йеге 1з по депз1гу авоша1у. 1в Ьеьчееп, Ьоъе~ег, ~ег6аа1 Йзр1асешепгз до оссвг авд, Гог йе уатжзг Ьахос1ш1с шоде, йеу ехай ове шахиацхв аг шмЯе~е1. %Ъеге Йе ш1дд1е деваху зцгГасе щще11з, Ьеалег (соЫег) Йц1д 6ош Ье1ож 1з Ьхо~щЬт црщахд, Гогввва а со1д аге 1депбйед аз шМгва1 гадй оГ деГоттвабоп, опе Гог еасЬ Ьагос1ивс шоде. ТЬе дгеахег йе ча1це оГ г, йе агеаФйг йе ча1це оГ л„йе шоте гечегза1з йе яаче ехЫЫгз ш йе ~егбса1, авд Йе шоте гезтпсгед 1з Ъ хопа1 рторааа6оп.
ТЬегеГоге, йе ъачез шоз$ ас1ие ш 1гапзш1гбгЧ„(вГоппа6оп апд сагтуша епегцу хготп еаа 1о жезг (ог 1тош иеМ го еазг, К йе агоцр че1осйу ы роз16че) ате йе Ьагоггор1с ему йе йгзт Ьагос1ш1с сошровепгз, 1пдеед, оЬзегча6опз гегеа1 Ммй йезе Мо шодез а1опе сапу депега11у 80% то 90% оГ йе еверу ш йе осеап.
1.ег цз во~г тцгп оцг аМп6оп 1о йе зраба1 з1гцстцге оГ а Ьагос1ш1с р1апегагу мате. Рог зицр11с1гу, ~че ййе йе 6тз( шоде (г' = 1), ц ЫсЪ согтезропдз то а ине цвай опе гечетза1 оГ йе П~ж ш йе ~ег6са1, апд ае зег и 1о кето $о Госцз ов йе хопа1 ргоИе оГ йе жие.
ТЬе зггеашГцпс6оп, че1осву, ргеззцге, апд депзйу сИз1пЬц6опз ахе аз ГоБояч: Зяс, 16-6 Вснпв ИоМмат ЕНастз Баять 154 Яйпквж ог я Ьмос1иис рЬвйаху паче. Ь саи$пкФиц ив Йаьтая~, яс Ьям яйап ~, > О, 1 > О„ е "а. япйл = МН. юЫсй у~еИ~в ~0 х вяд з еа~е МгцаМте мй ом иъстщй ш Йе теябса1 аы ~~е!осйж ш Мп сйесвож дер~сМ аде. юз 6х - во ~ +1 16-8 ЗОМЕ ИОЯОМЕАЯ ЕГРЕСТВ 1в Ъ опа1ва1 Готтв, тае с1пая1-уеозтгорЫс етртабоп 115-19) тя с1пайа6с вт йе ьттеавтЙпстив, Ав аяяшпрвов от" ъеа1т. атвр1йкЬя щчв ЙетеГоте песеььату то ехр1оге йе 1втеаг ма~ е геутве„атя1 В 1я рторег М ай вою еЬат го1е пм4щеаттйм соиЫ р1ау. Рот апотпа1у.
Здтв1аг1у, а ятаттп апотпа1у ассотправ1ез а зпЬяЫети~, $и1Г а яъче1ащй ажау. Весавье соЫег Яцек 1з 1теалсг ихк1 ~щхтпег ЙиЫ 1я ИфЬтег„йе Ьоаип ргеьяпге и Ыфег цапает соЫ авотпаНез авд 1ожег шя1ег ягапп аютва1теь. Т1те геьп111вр иии1 рхеяяцге рзйевт йт~еь ав а11етватйщ тпепйопа1 Поъ. 1п йе Хогйегв Неп1ьр1тегс ~аз дармоед 1п Иутге 15-4). йе че1ос11у Ьаз йе Ыфег ргезьпте ов Йь тат ай Мтегейпе яззшпез а ьопйжап1 тИгес6оп азы оХ йе Ыф~ ртеззатеь апй а иогйнп'й отгес6оп саят оГ йе 1ою ргезявгея.