Геострофическое равновесие

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Геострофическое равновесие

Содержание

2. Полная система уравнений, которая, является достаточной для компьютерного моделирования атмосферы всех движений воздуха
3. Lecture 01 - Introduction Oke (1987)
4. Характерные масштабы атмосферных движений Трудности моделирования атмосферных процессов – следствие многомасштабности движений
5. Уравнения преобразуются в дискретную форму, когда переменные определяются через их значения в узлах сетки Вычисления ведутся
6. Для получения численной модели нужных движений применяется метод подобия Геометрическое подобие Динамическое подобие Кинематическое подобие Требования
7. Геометрическое подобие представляет собой пропорциональность сходственных размеров и равенство соответствующих углов. Под геометрическим подобием понимают подобие
8. Невозможность геометрического подобия в геофизике В 2007 году рабочие Дорогобужского химического завода решили сделать из старого
9. Кинематическое подобие означает пропорциональность местных скоростей в сходственных точках и равенство углов, характеризующих направление этих скоростей
10. Динамическое подобие – это пропорциональность сил, действующих на сходственные объемы в кинематически подобных потоках и равенство
11. При теоретическом анализе выбирают постоянные масштабы моделируемых переменных. При выборе масштаба обычно принимают, что в модели
12. Для выявления динамического подобия используют КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ Критерий подобия– это отношение двух множителей порядка в определяющем
15. Характерные масштабы параметров движений синоптического масштаба.
16. Пример введения безразмерных переменных в определяющие уравнения Если разделить все члены уравнения на один из множителей
17. Анализ масштабов вертикального движения атмосферы движения атмосферы происходят квазистатически
18. Оценка порядков слагаемых в уравнении меридионального ускорения путем сравнения с ускорением Кориолиса. Параметр Кориолиса Для оценки
19. Число Россби-Кибеля Ro=U/(lL) Это безразмерный комплекс, который позволяет оценить, какой из факторов компенсируют воздействие силы барического
20. Роль числа Ro При одинаковой величине барического градиента балансирующие его ускорения могут быть различными для движений
21. Основное равновесие атмосферы при синоптическом анализе Влияние молекулярной вязкости на эти потоки несущественно. Главными динамическими факторами
22. Основные выводы:
23. Геострофическая модель -- основная концепцуальная модель прогноза погоды
24. Геострофическое равновесие И его основные свойства
25. Разложение силы Кориолиса на горизонтальную и вертикальную составляющие
26. Геострофическое равновесие Это принятая векторная запись геострофического равновесия. Индексы ()s, указатели плоских векторов, обычно опускают!
27. Вспомним вектора:
28. Решение векторного уравнения геострофического равновесия Для справки:
29. Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер направлен в северном полушарии
30. Как векторное произведение, вектор направлен влево от вектора градиента давления и перпендикулярен ему Следует помнить, что
31. Задача: а что меняется в южном полушарии? Ответ: единичный вектор вертикали –к там будет иметь направление
32. Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер направлен в южном полушарии
33. Зачем он нужен ? В свободной атмосфере (выше 1 км) ветер по скорости и направлению очень
34. Способ оценки. Рабочая формула для вычисления модуля скорости геострофического ветра Пример оценки величины скорости геострофического ветра:
35. Геострофический ветер не может быть определен на экваторе! Расположение осей стандартной системы координат на экваторе Вектор
36. Уравнения геострофического баланса у экватора имеют вид Отсюда следует, что аналогом геострофического потока у экватора будет
37. Геострофического ветра в изобарической системе координат Переход к изобарической системе координат Высота изобарической поверхности p=const –
38. Изменение геострофического ветра с высотой между изобарическими поверхностями – этот вектор называется « термический ветер»
39. Термический ветер в лаборатории Мы заполняем цилиндрический резервуар водой (глубина 15 см), и вращаем его очень
40. Запомнить! Изменение вектора геострофического ветра с высотой выражается как в увеличение скорости, так и в изменении
41. Пример термического ветра 1: объяснение струйного течения В широтной зоне от 30 до 40 N зональный
42. Смотри рисунок!
43. Пример термического ветра 2: Наклон фронтальных зон в атмосфере
44. Оценка угла наклона фронта и изобарической поверхности Для фронта U3-U1=10[м/с], Т3=273К, Т1=283К, Тср=278К Тогда tgα= lTср/g
45. Баротропность Если температура горизонтально однородна, то горизонтальный барический градиент зависит только от изменений плотности. Это легко
46. Математическое выражение баротропности плоскопараллельного потока Если якобиан давления и плотности равен нулю, то поток баротропен
47. Бароклинность Если температура горизонтально НЕОДНОРОДНА, то горизонтальный барический градиент зависит от изменений плотности и температуры. Это
48. Математическое выражение бароклинности плоскопараллельного потока В атмосфере якобиан давления и плотности пропорционален якобиану давления и температуры.
50. В бароклинной атмосфере образуются изобаро-изостерические соленоиды
51. Адвекции температуры Величина АT называется в метеорологии адвективным изменением температуры или адвекцией температуры Если АT >0,
52. Геострофическая адвекция температуры выражается через поворот ветра с высотой
53. Геострофическая адвекция температуры При повороте геострофического ветра с высотой по часовой стрелке (положение А) происходит перенос
54. Геострофическая адвекция температуры (а значит и термический ветер!) выражает бароклинность атмосферы Чем сильнее ветер меняет направление
55. Геострофическая адвекция и и спиральность геострофического потока (забежим вперед) Спиральность ветра пропорциональна геострофической адвекции температуры
57. Скачать презентацию

Слайд 2

Полная система уравнений, которая, является достаточной для компьютерного моделирования атмосферы всех

движений воздуха

Слайд 3

Lecture 01 - Introduction
Oke (1987)

Слайд 4

Характерные масштабы атмосферных движений
Трудности моделирования атмосферных процессов – следствие
многомасштабности движений

Слайд 5

Уравнения преобразуются в дискретную форму, когда переменные определяются через их значения

в узлах сетки

Вычисления ведутся шагами по времени по сезонам или векам
в зависимости от целей исследователя

Слайд 6

Для получения численной модели нужных движений применяется метод подобия
Геометрическое подобие
Динамическое подобие
Кинематическое

подобие

Требования к моделированию

Слайд 7

Геометрическое подобие представляет собой пропорциональность сходственных размеров и равенство соответствующих углов.

Под геометрическим подобием понимают подобие тех поверхностей, которые ограничивают потоки

Слайд 8

Невозможность геометрического подобия в геофизике
В 2007 году рабочие Дорогобужского химического завода

решили сделать из старого ГАЗГОЛЬДЕРА глобус. Получился самый большой глобус в Европе (больше только в Нью-Йорке). Дорогобужский глобус достигает в высоту 12 метров, диаметра — 10,5 метра, вес 12 тонн, располагается на шести столбах в метре над землей. Шар расписывали профессиональные смоленские художники под началом руководителя проекта, известного дизайнера Михаила Шведова, который и задумал сделать его географической картой мира. Слой атмосферы до 30 км (тропосфера и стратосфера) над этим глобусом представлял бы собой пленку толщиной 2,5 см.

Слайд 9

Кинематическое подобие означает пропорциональность местных скоростей в сходственных точках и равенство

углов, характеризующих направление этих скоростей
Из кинематического подобия вытекает геометрическое подобие линий тока. Очевидно, что для кинематического подобия требуется геометрическое подобие русел.

Слайд 10

Динамическое подобие – это пропорциональность сил, действующих на сходственные объемы в

кинематически подобных потоках и равенство углов, характеризующих направление этих сил.
В потоках жидкостей обычно действуют разные силы: силы давления, вязкости (трения), тяжести и др.
Соблюдение их пропорциональности означает полное гидродинамическое подобие.
Осуществление на практике полного гидродинамического подобия оказывается весьма затруднительным, поэтому обычно имеют дело с частичным (неполным) подобием, при котором соблюдается пропорциональность лишь основных, главных сил.

Слайд 11

При теоретическом анализе выбирают постоянные масштабы моделируемых переменных.
При выборе масштаба обычно

принимают, что в модели значения масштабируемой величины не должны существенно отличаться от единицы.
Например, если в реальных условиях составляющая скорости u может меняться от нуля (штиль) до 40 м/с (ураганный ветер), то выбрав в качестве масштаба значение U=10 м/с, можно ожидать,
что аналогичная составляющая в модели um , будет безразмерной и меняющейся от нуля до 4, так как в условиях кинематического подобия должны выполняться равенства.

Слайд 12

Для выявления динамического подобия используют КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ
Критерий подобия– это отношение двух

множителей порядка в определяющем уравнении
Критерий подобия — безразмерная величина, составленная из размерных физических параметров, определяющих рассматриваемое физическое явление
Равенство всех однотипных критериев подобия для двух физических явлений и систем — необходимое и достаточное условие физического подобия этих систем

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Характерные масштабы параметров
движений синоптического масштаба.

Слайд 16

Пример введения безразмерных переменных в определяющие уравнения
Если разделить все члены уравнения

на один из множителей порядка, то можно получить безразмерное уравнение с коэффициентами, которые называют критериями подобия

Слайд 17

Анализ масштабов вертикального движения атмосферы
движения атмосферы происходят квазистатически

Слайд 18

Оценка порядков слагаемых в уравнении меридионального ускорения путем сравнения с ускорением

Кориолиса.

Параметр Кориолиса

Для оценки поверхностных сил принята гипотеза Ньютона

Слайд 19

Число Россби-Кибеля Ro=U/(lL)
Это безразмерный комплекс, который позволяет оценить, какой из

факторов компенсируют воздействие силы барического градиента
относительное ускорение частицы воздуха
или ускорение Кориолиса

Слайд 20

Роль числа Ro
При одинаковой величине барического градиента балансирующие его ускорения могут

быть различными для движений с разным горизонтальным масштабом L.
При L ≈ 1000 км и Ro< 1 выполняется баланс, который называется геострофическим равновесием.
Но если рассматриваются процессы, у которых L ≈ 100 км, то Ro≈1 и баланс градиентным равновесием.
Для процессов еще меньшего масштаба L ≈ 10 км и менее уже Ro>1 и главным становиться баланс между барическим градиентом и относительным ускорением.
(В зарубежной литературе этот случай иногда называют циклострофическим равновесием).

Слайд 21

Основное равновесие атмосферы при синоптическом анализе
Влияние молекулярной вязкости на эти потоки

несущественно.
Главными динамическими факторами являются сила барического градиента и сила Кориолиса.
С относительной ошибкой около 10% можно использовать уравнения горизонтального движения синоптического масштаба в виде

Слайд 22

Основные выводы:

Слайд 23

Геострофическая модель -- основная концепцуальная модель прогноза погоды

Слайд 24

Геострофическое равновесие
И его основные свойства

Слайд 25

Разложение силы Кориолиса на горизонтальную и вертикальную составляющие

Слайд 26

Геострофическое равновесие
Это принятая векторная запись геострофического равновесия.
Индексы ()s, указатели плоских векторов,

обычно опускают!

Слайд 27

Вспомним вектора:

Слайд 28

Решение векторного уравнения геострофического равновесия
Для справки:

Слайд 29

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра
Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

направлен в северном полушарии влево от градиента давления, а значит по отношению к изобарам в соответствие с законом Бейс-Балло

Слайд 30

Как векторное произведение, вектор направлен влево от вектора градиента давления и

перпендикулярен ему

Следует помнить, что геострофический ветер не может «дуть» – это приближенная оценка, а не реальный природный феномен.

Правило Бейс-Балло

Слайд 31

Задача: а что меняется в южном полушарии?
Ответ: единичный вектор вертикали –к

там будет иметь направление противоположное вектору угловой скорости вращения земли
Поэтому разложение угловой скорости будет иметь вид

Слайд 32

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра
Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

направлен в южном полушарии вправо от градиента давления
Модифицировать правило Бейс-Балло в этом случае

Слайд 33

Зачем он нужен ?
В свободной атмосфере (выше 1 км) ветер по

скорости и направлению очень близок к геострофическому

Слайд 34

Способ оценки.
Рабочая формула для вычисления модуля скорости геострофического ветра
Пример оценки величины

скорости геострофического ветра:

Слайд 35

Геострофический ветер не может быть определен на экваторе!
Расположение осей стандартной системы

координат на экваторе

Вектор угловой скорости вращения Земли в этой стандартной системе координат имеет вид .

Вектор силы Кориолиса имеет компоненты

Слайд 36

Уравнения геострофического баланса у экватора имеют вид
Отсюда следует, что
аналогом геострофического

потока у экватора будет движение в вертикальном направлении,
при условии образования вдоль экватора экстремума барического поля.
Рассчитать горизонтальные скорости по этим равенствам невозможно.
Поэтому говорят, что геострофический ветер у экватора не определим.

Слайд 37

Геострофического ветра в изобарической системе координат
Переход к изобарической системе координат
Высота

изобарической поверхности p=const – теперь стала функцией : z(t,x,y,p)

Слайд 38

Изменение геострофического ветра с высотой между изобарическими поверхностями
– этот вектор называется

« термический ветер»

Слайд 39

Термический ветер в лаборатории
Мы заполняем цилиндрический резервуар водой (глубина 15 см),

и вращаем его очень медленно - не более чем в 0,8 об / мин (или даже меньше) в против часовой стрелки.
В центре мы размещаем оловянный цилиндр 15 см в диаметре со льдом. Оставляем на 20 минут для установления. Затем кидаем
нескольких кристаллов марганцовки. Они падают вертикально на дно. Полосы не остаются вертикальными: они наклоняются в азимутальном направлении все сильнее с увеличением высотой от дна. Мы посыпаем кусочки черной бумаги на поверхность и они движутся в том же направлении, но быстрее, чем, вращается стол (суперротация).

Слайд 40

Запомнить!
Изменение вектора геострофического ветра с высотой выражается как в увеличение скорости,

так и в изменении направления.
Вектор термического ветра, перпендикулярен термическому градиенту т.е. «дует» вдоль изотерм средней температуры слоя от p1 до p2
Квази Бейс-Балло: термический ветер «дует» вдоль изотерм так, чтобы (если встать к нему спиной), слева оказывалась область холода (в северном полушарии)

Слайд 41

Пример термического ветра 1: объяснение струйного течения
В широтной зоне от 30

до 40 N зональный градиент температуры в тропосфере достигает 200С/1000 км. Задать недостающие параметры и оценить скорость ветра на высоте 8 км. (U(0)=0)

Слайд 42

Смотри рисунок!

Слайд 43

Пример термического ветра 2: Наклон фронтальных зон в атмосфере

Слайд 44

Оценка угла наклона фронта и изобарической поверхности
Для фронта
U3-U1=10[м/с], Т3=273К, Т1=283К, Тср=278К
Тогда

tgα= lTср/g = 0.0036 (=0.20) при ϕ=450
Для изобаричесой поверхности:
dp=pxdx+pzdz=0 откуда
tgβ=dz/dx=-px/pz=(ρlV/ρg)=0.00013=(0.00740)
Хотя оба угла очень малы, но
tgα / tgβ = 28
Т.е. если изобару изображать под углом 10 к горизонтали, то фронт следует изобразить под углом 300 к горизонтали

Слайд 45

Баротропность
Если температура горизонтально однородна, то горизонтальный барический градиент зависит только от

изменений плотности. Это легко доказать с помощью уравнения состояния
В этом случае (реки) изобарические поверхности должны быть параллельны изостерическим (поверхностям постоянной плотности).
Такое состояние является баротропным.
В этом случае термический ветер ОТСУТСТВУЕТ!

Слайд 46

Математическое выражение баротропности плоскопараллельного потока
Если якобиан давления и плотности равен

нулю, то поток баротропен

Слайд 47

Бароклинность
Если температура горизонтально НЕОДНОРОДНА, то горизонтальный барический градиент зависит от изменений

плотности и температуры. Это легко доказать с помощью уравнения состояния
В этом случае (атмосфера, океан) изобары поверхности не должны совпадать с изотермами по направлению( на одной и той же изобарической поверхности).
Такое состояние является бароклинным.
При нем термический ветер обязательно существует
Это значит, что изменение вектора ветра с высотой является признаком бароклинности атмосферы.

Слайд 48

Математическое выражение бароклинности плоскопараллельного потока
В атмосфере якобиан давления и плотности

пропорционален якобиану давления и температуры. Если изобары и изотермы не параллельны, он не равер нулю, т.е. атмосфера бароклинна!

Слайд 49

Слайд 50

В бароклинной атмосфере образуются изобаро-изостерические соленоиды

Слайд 51

Адвекции температуры
Величина АT называется в метеорологии адвективным изменением температуры или адвекцией

температуры
Если АT >0, то воздух в выбранном пункте нагревается. В этом случае говорят об адвекции тепла.
Если АT < 0, то воздух в выбранном пункте охлаждается. В этом случае говорят об адвекции холода.

Слайд 52

Геострофическая адвекция температуры выражается через поворот ветра с высотой

Слайд 53

Геострофическая адвекция температуры
При повороте геострофического ветра с высотой по часовой

стрелке (положение А) происходит перенос более теплого воздуха в сторону более холодного (адвекция тепла),
а при повороте геострофического ветра с высотой против часовой стрелке (положение Б) происходит перенос более холодного воздуха в сторону более теплого (адвекция холода).

Слайд 54

Геострофическая адвекция температуры (а значит и термический ветер!) выражает бароклинность атмосферы
Чем

сильнее ветер меняет направление с высотой, тем сильнее бароклинность атмосферы

Слайд 55

Геострофическая адвекция и и спиральность геострофического потока (забежим вперед)
Спиральность ветра пропорциональна

геострофической адвекции температуры

Геострофическое равновесие

Содержание

Полная система уравнений, которая, является достаточной для компьютерного моделирования атмосферы всех

Lecture 01 - IntroductionOke (1987)

Характерные масштабы атмосферных движенийТрудности моделирования атмосферных процессов – следствиемногомасштабности движений

Уравнения преобразуются в дискретную форму, когда переменные определяются через их значения

Для получения численной модели нужных движений применяется метод подобияГеометрическое подобиеДинамическое подобиеКинематическое

Геометрическое подобие представляет собой пропорциональность сходственных размеров и равенство соответствующих углов.

Невозможность геометрического подобия в геофизикеВ 2007 году рабочие Дорогобужского химического завода

Кинематическое подобие означает пропорциональность местных скоростей в сходственных точках и равенство

Динамическое подобие – это пропорциональность сил, действующих на сходственные объемы в

При теоретическом анализе выбирают постоянные масштабы моделируемых переменных.При выборе масштаба обычно

Для выявления динамического подобия используют КРИТЕРИИ ПОДОБИЯКритерий подобия– это отношение двух

Характерные масштабы параметров движений синоптического масштаба.

Пример введения безразмерных переменных в определяющие уравненияЕсли разделить все члены уравнения

Анализ масштабов вертикального движения атмосферы движения атмосферы происходят квазистатически

Оценка порядков слагаемых в уравнении меридионального ускорения путем сравнения с ускорением

Число Россби-Кибеля Ro=U/(lL)Это безразмерный комплекс, который позволяет оценить, какой из

Роль числа RoПри одинаковой величине барического градиента балансирующие его ускорения могут

Основное равновесие атмосферы при синоптическом анализеВлияние молекулярной вязкости на эти потоки

Основные выводы:

Геострофическая модель -- основная концепцуальная модель прогноза погоды

Геострофическое равновесиеИ его основные свойства

Разложение силы Кориолиса на горизонтальную и вертикальную составляющие

Геострофическое равновесиеЭто принятая векторная запись геострофического равновесия.Индексы ()s, указатели плоских векторов,

Вспомним вектора:

Решение векторного уравнения геострофического равновесияДля справки:

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветраИспользуя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

Как векторное произведение, вектор направлен влево от вектора градиента давления и

Задача: а что меняется в южном полушарии?Ответ: единичный вектор вертикали –к

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветраИспользуя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

Зачем он нужен ?В свободной атмосфере (выше 1 км) ветер по

Способ оценки.Рабочая формула для вычисления модуля скорости геострофического ветраПример оценки величины

Геострофический ветер не может быть определен на экваторе!Расположение осей стандартной системы

Уравнения геострофического баланса у экватора имеют видОтсюда следует, что аналогом геострофического

Геострофического ветра в изобарической системе координат Переход к изобарической системе координатВысота

Изменение геострофического ветра с высотой между изобарическими поверхностями– этот вектор называется

Термический ветер в лабораторииМы заполняем цилиндрический резервуар водой (глубина 15 см),

Запомнить!Изменение вектора геострофического ветра с высотой выражается как в увеличение скорости,

Пример термического ветра 1: объяснение струйного теченияВ широтной зоне от 30

Смотри рисунок!

Пример термического ветра 2: Наклон фронтальных зон в атмосфере

Оценка угла наклона фронта и изобарической поверхностиДля фронтаU3-U1=10[м/с], Т3=273К, Т1=283К, Тср=278КТогда

БаротропностьЕсли температура горизонтально однородна, то горизонтальный барический градиент зависит только от

Математическое выражение баротропности плоскопараллельного потока Если якобиан давления и плотности равен

БароклинностьЕсли температура горизонтально НЕОДНОРОДНА, то горизонтальный барический градиент зависит от изменений

Математическое выражение бароклинности плоскопараллельного потока В атмосфере якобиан давления и плотности

В бароклинной атмосфере образуются изобаро-изостерические соленоиды

Адвекции температурыВеличина АT называется в метеорологии адвективным изменением температуры или адвекцией

Геострофическая адвекция температуры выражается через поворот ветра с высотой

Геострофическая адвекция температуры При повороте геострофического ветра с высотой по часовой

Геострофическая адвекция температуры (а значит и термический ветер!) выражает бароклинность атмосферыЧем

Геострофическая адвекция и и спиральность геострофического потока (забежим вперед)Спиральность ветра пропорциональна

Похожие презентации

Lecture 01 - Introduction
Oke (1987)

Характерные масштабы атмосферных движений
Трудности моделирования атмосферных процессов – следствие
многомасштабности движений

Для получения численной модели нужных движений применяется метод подобия
Геометрическое подобие
Динамическое подобие
Кинематическое

Невозможность геометрического подобия в геофизике
В 2007 году рабочие Дорогобужского химического завода

При теоретическом анализе выбирают постоянные масштабы моделируемых переменных.
При выборе масштаба обычно

Для выявления динамического подобия используют КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ
Критерий подобия– это отношение двух

Характерные масштабы параметров
движений синоптического масштаба.

Пример введения безразмерных переменных в определяющие уравнения
Если разделить все члены уравнения

Анализ масштабов вертикального движения атмосферы
движения атмосферы происходят квазистатически

Число Россби-Кибеля Ro=U/(lL)
Это безразмерный комплекс, который позволяет оценить, какой из

Роль числа Ro
При одинаковой величине барического градиента балансирующие его ускорения могут

Основное равновесие атмосферы при синоптическом анализе
Влияние молекулярной вязкости на эти потоки

Геострофическое равновесие
И его основные свойства

Геострофическое равновесие
Это принятая векторная запись геострофического равновесия.
Индексы ()s, указатели плоских векторов,

Решение векторного уравнения геострофического равновесия
Для справки:

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра
Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

Задача: а что меняется в южном полушарии?
Ответ: единичный вектор вертикали –к

Задача: НАПРАВЛЕНИЕ геострофического ветра
Используя правило правой руки, убедиться, что геострофический ветер

Зачем он нужен ?
В свободной атмосфере (выше 1 км) ветер по

Способ оценки.
Рабочая формула для вычисления модуля скорости геострофического ветра
Пример оценки величины

Геострофический ветер не может быть определен на экваторе!
Расположение осей стандартной системы

Уравнения геострофического баланса у экватора имеют вид
Отсюда следует, что
аналогом геострофического

Геострофического ветра в изобарической системе координат
Переход к изобарической системе координат
Высота

Изменение геострофического ветра с высотой между изобарическими поверхностями
– этот вектор называется

Термический ветер в лаборатории
Мы заполняем цилиндрический резервуар водой (глубина 15 см),

Запомнить!
Изменение вектора геострофического ветра с высотой выражается как в увеличение скорости,

Пример термического ветра 1: объяснение струйного течения
В широтной зоне от 30

Оценка угла наклона фронта и изобарической поверхности
Для фронта
U3-U1=10[м/с], Т3=273К, Т1=283К, Тср=278К
Тогда

Баротропность
Если температура горизонтально однородна, то горизонтальный барический градиент зависит только от

Математическое выражение баротропности плоскопараллельного потока
Если якобиан давления и плотности равен

Бароклинность
Если температура горизонтально НЕОДНОРОДНА, то горизонтальный барический градиент зависит от изменений

Математическое выражение бароклинности плоскопараллельного потока
В атмосфере якобиан давления и плотности

Адвекции температуры
Величина АT называется в метеорологии адвективным изменением температуры или адвекцией

Геострофическая адвекция температуры
При повороте геострофического ветра с высотой по часовой

Геострофическая адвекция температуры (а значит и термический ветер!) выражает бароклинность атмосферы
Чем

Геострофическая адвекция и и спиральность геострофического потока (забежим вперед)
Спиральность ветра пропорциональна