Бароклинность

Равновесие газа называется баротропным, если плотность газа может быть рассматриваема как функция только от давления (р == р (р)). В противном случае (р = р р, Т)) равновесие называют бароклинным. [c.86]

Равновесие газа бароклинное 86 [c.734]

Теория долгосрочного прогноза погоды тесно связана с вопросами общей циркуляции атмосферы и основана на предпосылках, существенно отличных от гипотез краткосрочного прогноза. Эта теория была заложена в 40-х годах (Е. Н. Блинова и др.) для баротропной модели и обобщена в 50-х годах на бароклинные модели. [c.304]

Жидкость, уравнение состояния которой имеет общий вид /(р, р, Г) =0 и относительно которой не делается никаких специальных предположений (об изотермичности или адиабатичности процессов и др.), называют бароклинной. При решении задач о движении бароклинной жидкости приходится привлекать уравнение энергии. Задача о равновесии жидкости, уравнение состояния которой имеет общий вид f p, р. Г) = О и относительно которой не делается никаких специальных предположений, также не может быть точно решена без использования уравнения энергии. Зависимость р от р в этом случае заранее неизвестна и для каждой задачи может быть найдена только после ее решения. [c.104]

Рассмотрим два случая 1) жидкость баротропна р = ф(/7), но массовые силы не консервативны 2) жидкость бароклинна, т. е. плотность зависит не только от давления, но и от других параметров, например, температуры, влажности (для воздуха) или от солености (для воды). [c.221]

Уравнение состояния смеси идеальных газов. В качестве термического уравнения состояния суммарного многокомпонентного газового континуума (уравнения для давления) будем использовать далее бароклинное уравнение состояния для смеси совершенных газов [c.81]

Осредненное термическое уравнение состояния для смеси совершенных газов. Полученные в предыдущем параграфе дифференциальные уравнения сохранения должны быть дополнены осредненным уравнением состояния для давления. Мы рассматриваем атмосферный газ как сжимаемую бароклинную среду, когда уравнение состояния для давления есть уравнение состояния смеси совершенных газов (2.1.53). Применяя оператор статистического осреднения [c.136]

Вместе с тем, для большого числа турбулентных режимов движения в средней атмосфере относительные пульсации плотности многокомпонентной смеси, вызванные пульсациями давления, пренебрежимо малы по сравнению с ее относительными изменениями, вызванными пульсациями температуры и концентраций компонентов. Поэтому возможен более простой путь определения корреляций ру А " через известные турбулентные потоки диффузии и тепла, основанный на использовании некоторого алгебраического соотношения, выводимого при помощи бароклинного уравнения состояния для давления смеси. [c.161]

Среды, в которых плотность не есть функция одного только давления, т. е. для которых нельзя подобрать никакой функции Ф(р), такой, что имеет место (ИЛ), носят название бароклинных. Здесь плотность р является пятой неизвестной функцией, подлежащей определению, равноправной с функциями V,, v , р, и потому четырех наших уравнений (уравнение неразрывности и три уравнения движения) недостаточно для решения задачи. Для исследования движения в общем случае бароклинной сжимаемой жидкости оказывается необходимым учет нового фактора — притока энергии. Это обстоятельство вводит в рассмотрение две новые величины температуру (абсолютную) жидкости Т и так называемую плотность тепловой мощности притока энергии е, т. е. количество энергии, получаемое единицей объема жидкости в единицу времени. [c.61]

Волны в сжимаемой жидкости. Обтекание воздухом горного хребта. В предыдущих параграфах, посвященных волнам, мы ограничивались рассмотрением несжимаемой жидкости. В этом параграфе рассмотрим пример волн, образующихся под действием силы тяжести в бароклинной сжимаемой среде. Ограничимся рассмотрением стационарных волн, возникающих при адиабатическом движении около цилиндрического препятствия. В бесконечной среде, заполненной несжимаемой жидкостью, безотрывное обтекание профиля, обладающего симметрией относительно оси, перпендикулярной к направлению потока на бесконечности, будет симметрично относительно этой оси. Напротив, если обтекаемый профиль расположен под свободной поверхностью, то симметрия потока даже в случае симметричного профиля нарушается благодаря появлению сзади профиля волн. Волны, получающиеся из-за наличия свободной поверхности, всегда имеют одну и ту же длину [c.477]

Первое слагаемое здесь соответствует кинетической, второе — бароклинной к третье — баротропной доступной потенциальной энергии. Отношения этих ела- [c.91]

Вполне аналогично выясняются достаточные условия устойчивости зонального бароклинного течения. В этом случае, согласно условию (2.42), имеется [c.91]

Изменения давления в бароклинной атмосфере. Изв. АН СССР, сер.. [c.658]

В самом начале пятидесятых годов одновременно в нескольких странах началось наступление на бароклинную (пространственную) квази-геострофическую задачу. К этому времени стала общепринятой запись квазистатической системы в переменных г/, р, t ). [c.568]

В противном случае жидкость называется бароклинной. Предположим, что жидкость баротропна, и выпишем уравнения равновесия (2.1), учитьгаая (5.1) [c.98]

Решение задачи о равновесии жидкости в консервативном силовом поле, изложенное в 6, получено С. В. Валландером и изложено в статье Равновесие бароклинной теплопроводной жидкости в консервативном силовом поле (Доклады АН СССР, 974, т. 216, Л 2). [c.104]

Рассмотрим второй случай, предполагая, что массовые силы консервативны F = —grad V, но жидкость бароклинна. В этом случае равенство (4.1) принимает вид [c.222]

Уравнение Фридмана дает возможность количественно описать изменение вихря, происходящее вследствие неконсерватив-ности массовых сил и бароклинности жидкости. [c.224]

Геофизическая турбулентность. Турбулентные движения всегда диссипативны, поэтому они не могут поддерживаться сами по себе, а должны черпать энергию из окружающей среды. Турбулентность возникает либо в результате роста малых возмущений в ламинарном потоке, либо вследствие конвективной неустойчивости движения. В первом случае энергия турбулентности извлекается из кинетической энергии сдвиговых течений, во втором - из потенциальной энергии неравномерно нагретой жидкости в гравитационном поле. На характер геофизической турбулентности специфическое влияние оказывает стратификация атмосферы (распределение массовой плотности р и других термогидродинамических параметров по направлению силы тяжести) и вращение Земли (с угловой скоростью Q =7.29-10" с" ). Кроме этого, многокомпонентность реальной атмосферы приводит часто к бароклинности смеси, вызванной зависимостью р не только от давления р (как в баротропных средах), но также от [c.11]

Бароклинность имеет динамическое значение, так как она приводит к появлению источникового члена в известном уравнении Фридмана для завихренности (см. (1.2.1)). При неустойчивой стратификации атмосферы в ней развивается турбулентная конвекция, источником которой служит ускоряющее действие архимедовой силы. Следствием вращения Земли является образование турбулентных пограничных (экмановскга) слоев у поверхности суши в атмосфере, а также у поверхности дна в океане. За счет глобального изменения параметра Кориоли- [c.11]

Динамика атмосферы Марса. Динамика разреженной атмосферы Марса, обладающей малой тепловой инерцией, во многом отличается от земной и венерианской. Модель глобальной циркуляции, в основе которой лежит условие геострофического баланса (Ко 1), предсказывает аналогичную топологию движений в тропосфере и стратосфере, с преобладанием ветров, дующих в восточном направлении на высоких широтах зимой и в субтропиках летом, и в западном направлении на остальных широтах. В то же время, основным движущим механизмом переноса в меридиональном направлении служит сезонный обмен углекислым газом между атмосферой и полярными шапками, в результате чего возникают конфигурации типа ячейки Хэдли, с восходящими и нисходящими потоками и перестраивающейся системой ветров у поверхности и на больших высотах в летней и зимней полусферах (Зурек и др., 1992 Маров, 1992 1994). На характер циркуляции сильное влияние оказывает рельеф поверхности (ареография), от которой зависят как наблюдаемая картина ветров, так и генерация горизонтальных волн различного пространственного масштаба. В свою очередь, планетарные волны, обусловленные бароклинной нестабильностью атмосферы, и внутренние гравитационные волны проявляются в виде нерегулярностей в профилях температуры и вертикальных движений в стратосфере. С ними связаны также наблюдаемые волновые движения в структуре облаков с подветренной стороны при обтекании препятствий, свидетельствующие о существовании в [c.28]

В этом существенное отличие случая сжимаемой бароклинной а1М0сферы от случая несжимаемой жидкости. Последний мы можем 1г,)лучить, формально полагая = onst., /. = оо, [ср. урав- [c.485]

Центры действия атмосферы. В предыдущем параграфе мы рассмотрели бегущие возмущения, налом<ениые на западновосточный перенос. Для метеорологии представляют большой интерес неподвижные (стационарные) возмущения чисто зональной циркуляции. Примерами таких возмущений могут служить так называемые центры действия атмосферы (исландский минимум, азорский максимум, сибирский антициклон и др.). Возникновение этих возмущений западно-восточного переноса, сохраняющихся в течение промежутка времени порядка сезона, можно объяснить, привлекая бароклинность атмосферы. Пересечение изобар и изотерм будет иметь место уже потому, что материки и океаны, как правило, нагреты по-разному зимой материк будет холоднее, океан—теплее,. тетом — наоборот. На принципиальную возможность построения стационарных решений типа [c.546]

Бабине формула 87 Бароклинность 60 Баротропность 60 Бернулли интеграл 70, 111 Бернулли — Эйлера интеграл 117 Бно— Савара закон 189 Блазиуса — Чаплыгина формулы 253, 254 [c.578]

В предыдущем параграфе мы видели, что в несжимаемой жидкости адиабатические возмущения поля скорости могут возрастать лишь за счет кинетической энергии основного течения (см. уравнение энергии (2.14)). Такая неустойчивость называется баротропной, так как она свойственна вообще баротропным жидкостям, т. е. жидкостям, у которых р есть функция только от р (поскольку в это случае баротропная потенциальная энергия, возникающая из-за двумерной сжимаемости, очень мала). В бароклйнных же жидкостях, у которых р зависит не только от р, но также и от Г и от концентрации имеющихся примесей, становится возможной также так называемая бароклинная неустойчивость — рост возмущений за счет доступной потенциальной энергии основного состояния. Эта неустойчивость играет большую роль, в частности, в формировании синоптических процессов в земной атмосфере и в Мировом океане. [c.88]

Рассмотрим бароклинную неустойчивость на примере квазигидростатических течений в атмосфере, используя для их описания уравнения гидродинамики в изобарических координатах (в которых ось х направлена на восток, ось у — на север, а в качестве вертикальной координаты используется давление р). При этом будем считать эти течения также квазигеострофическими в том смысле, что в них перепады давления приблизительно уравновешиваются силой Кориолиса, [c.88]

Q = + /, а в полной энергии (2.45) выпадает второе слагаемое (бароклин-ная доступная потенциальная энергия). Проанализируем теперь методом Арнольда устойчивост стационарного зонального баротропного течения с потен- [c.91]

Однако эти достаточные условия бароклинной устойчивости выполняются в земной атмосфере и Мировом океане, по-видимому, довольно редко. Для изучения неустойчивых возмущений линеаризируем уравнения (2.41) —(2.42) относительно стационарного плоско-параллельного течения вдоль оси х со скоростью —ду )о1ду — и (у, р) [c.92]

Одна теорема о бароклинной неустойчивости. Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана, 9, № 2, 1312—1315. [c.634]

Бароклинная квазигеострофическая модель. ..............568 [c.561]

КрГаткосрочный прогноз с помощью модели среднего уровня, хотя и не давал решающего преимущества по качеству в сравнении с синоптическими прогнозами, был важным этапом развития численных методов на примере этого прогноза были отработаны вычислительные алгоритмы, многие из которых были применены впоследствии в пространственных (бароклинных) моделях. Так, например, первые попытки учесть при шагах по времени нелинейные члены имплицитно (т. е. записывая их в будущий момент) относились к уравнению (3.4) (В, П, Садоков, 1960) ), [c.567]

Бароклинная квазигеострофическая модель [c.568]

Обращаясь для прогноза к полной системе уравнений (6.1) — (6.4) (за рубежом эта система называется системой примитивных уравнений, т. е. первоначальных, не упрощенных за счет требований геострофичности), советские метеорологи предложили вначале способ решения задачи шагами по времени, близкий к тому, который применялся в квазигеострофической системе, но навеянйый решением линейной бароклинной задачи на приспособление ветра к геострофЕгческому (И. А. Кибель, 1955, 1958, 1960 В. П. Садоков и С. В. Немчинов, 1961). [c.575]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...