Мода бароклинная

В большинстве случаев подробное рассмотрение подтверждает этот вывод, но важное исключение (как подсказывает уравнение (16)) составляет случай очень длинных волн с чрезвычайно малыми к ш1. Говоря на языке, принятом в разд. 4.13, влияние вращения Земли в основном сказывается на волноводных модах колебаний, длина волны которых намного превышает глубину океана. Самую низкочастотную среди них моду океанографы называют баротропной . Эта волна, но терминологии гл. 2 и 3, является длинной волной и не подвержена заметному влиянию стратификации. Хотя более высокочастотные волноводные моды, называемые бароклинными , также представляют определенный интерес с точки зрения океанографии и они подвержены одновременно влияниям и стратификации, и вращения Земли, здесь мы сконцентрируем внимание на длинных волнах в узком смысле слова. [c.530]

Собственные колебания волновода в океане включают не только баротропную моду (в случае которой движения жидкости почти не зависят от глубины), как было найдено для собственно приливов и отливов, но и бароклинные моды. Эти моды, решающее влияние на которые имеет стратификация плотности в океане, вызывают движения жидкости, которые меняются с глубиной таким образом, что в действительности меняют знак. Кроме того, они распространяются относительно медленно. Обычно на бароклинные моды сильно влияет изменение кориолисова параметра / с широтой. Теория этих мод дается, например, в приложении к статье [c.581]

Количество по бароклинных мод волн Россби будет определяться условиями [c.639]

Как видно из (3.2), первая бароклинная мода появится при условии [c.639]

В соответствии с теоремой 2.1 количество бароклинных волновых мод в данном случае будет даваться неравенством [c.641]

При 7 0 неравенство (3.11) трансформируется в (3.2). Из (3.11) следует, что первая бароклинная мода с нулевой фазовой скоростью возникнет при условии [c.641]

Как видно из рис. 4, в восточном течении при достаточно сильной стратификации, когда генерируется первая бароклинная мода, возникает феномен инверсии топографической завихренности — в поверхностных слоях топографический вихрь меняет знак. Однако образующийся инверсный конический циклонический вихрь над горой в таком виде не может сохраниться и сливается своей нижней частью с вершиной придонного конического вихря-сателлита, находящегося ниже по течению за горой. В результате образуется один наклонный циклонический вихрь, простирающийся от дна до [c.643]

В рамках бароклинной квазигеострофической модели на /- и /3-плоскости исследуется генерация топографических вихрей и спутных волновых следов над подводными горами малой высоты в зональных течениях с вертикальным и горизонтальным сдвигами скорости. Показано, что стратификация воды и вертикальный сдвиг скорости течения приводят к совместному эффекту бароклинности и сдвига скорости ( СЭБИССК ), который существенно трансформирует проявление /3-эффекта на /3-плоскости и может приводить к появлению псевдо /3-эффекта на /-плоскости. СЭБИССК играет существенную роль в генерации топографических вихрей над горами и спутных волновых следов аналогично /3-эффекту. Спектр оператора Штурма-Лиувилля для вертикальных мод может иметь отрицательные собственные значения в начале спектра для течений не только на /3-плоскости, но и на /-плоскости. Отрицательные собственные значения спектра порождают волновые моды в соответствующем горизонтальном операторе Гельмгольца. Волновые моды описывают спутные волновые следы за подводными горами. Захваченные волны Россби, появляющиеся всегда в однородном восточном потоке при обтекании подводной горы на /3-плоскости, могут отсутствовать в течениях с вертикальным сдвигом скорости, несмотря на то, что эти течения являются также восточными. В связи с этим показано, что некорректно использовать осредненные скорости в случае течений с вертикальным сдвигом для получения заключения о генерации волн, формирующих волновой след. Это одно из важных отличий течений со сдвигом скорости от однородных при обтекании подводных гор. [c.623]

Зырянов [6] исследовал влияние стратификации на структуру топографических вихрей на /3-плоскости в восточных потоках. Он показал, что генерация бароклинных мод волн Россби ведет к инверсии завихренности в верхних слоях океана и, как следствие, к образованию инверсного конического вихря циклонического вращения над придонным конусом Тейлора-Хогга. Этот инверсный вихрь в обычных условиях сливается с придонным циклоническим вихрем-сателлитом, находящимся чуть ниже по течению. В результате образуется наклонный циклонический вихрь от поверхности до дна, который верхней частью накрывает конический топографический вихрь Тейлора-Хогга. Возникает явление накрытия топографического вихря [c.625]

Итак, изменчивость N z) с глубиной в случае однородного течения и (г) = onst не дает каких-то кардинальных отличий от случая N z) = N0 = onst, в том и другом случае мы всегда имеем баротропную моду и конечное число бароклинных мод волн Россби. [c.643]

На рис. 4 приведены результаты расчета обтекания подводной горы в виде прямого кругового цилиндра единичного радиуса и высоты ho для следующих значений входящих параметров N z) = Nq = onst, В = ж, Ъ = 1,5, No = I, и = 1. Значение топографического параметра <т в формуле (2.5) принято равным 5. При выбранных значениях параметров неравенство (3.2) показывает, что генерируется первая бароклинная мода наряду с баротропной. [c.643]

Рис. 4. Обтекание подводной горы в виде прямого кругового цилиндра восточным однородным потоком U z) = Uo с постоянной частотой Вяйсяля-Брента N = No при условии генерации первой бароклинной моды волн Россби. Течения на горизонтах Z = О (поверхность океана), г = 0.2, г = 0.4, г = 0.6, г = 0.8. Демонстрация эффекта накрытия антициклонического топографического вихря циклоническим ви-хрем-сателлитом. (В = тг,Ь = 1.5, No = 1, Uo = 1,а = 5)

Поэтому по теореме 4 гл. 1 уравнения (4) эквивалентны уравнениям Эйлера движения гироскопа, которые тем самым получили новый, до некоторой степени неожиданный, смысл простейшего аналога квазигеострофических уравнений гидродинамики бароклинной жидкости. Для сравнения напомним, что максимально упрощенные уравнения движения баротропной жидкости [154] также совпадают с уравнениями Эйлера, роль внутренних параметров в которых играют амплитуды трех различных мод поля скорости, тогда как в данном случае один из параметров является вертикальной составляющей относительного вихря, а два других ответственны за горизонтальную разность температур в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В дальнейшем уравнения (5) будем называть геофизическим триплетом. Заменой Х = Х, Y = = KV2T , Z=KV iZ он приводится к каноническому виду с коэффициентами p = 2-i/, q = —2 i , r = 2 i/ [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...