Бароклинная неустойчивость

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]

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

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]

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]

При п е [3 5] неустойчивость обусловлена бароклинным взаимодействием между вихрями из разных слоев (эвивалентно-баротропная подсистема вихрей каждого из слоев устойчива [10]). В этом случае зоны неустойчивости на фазовой плоскости принадлежат области 3 — их внешние границы отстоят от сеператрис на конечное расстояние — и, таким образом, слой стохастичности, образующийся вблизи точек пересечения сепаратрис, практически не сказывается на поведении системы вихрей. [c.580]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...