ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.01.2025

Просмотров: 24

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

направление, почти противоположное направлению ветра.

Ускорение силы трения зависит от геострофической скорости ветра

aR = k·ug = 0,6·10-4·6,965 = 0,42·10-3 м/с2

Ускорение результирующей силы, действующей в приземном слое:

a = ag - aR = ak = 2ω·c·sinφ;

Получим скорость ветра вблизи земной поверхности: c = (ag - aR)/(2ω·sinφ)

c = (0,651·10-3-0,42·10-3)/(2·7,27·10-5·sin40°) = 2,50 м/с.

Сравниваем скорость ветра вблизи земной поверхности со скоростью геострофического ветра и делаем вывод, что сила трения очень сильно уменьшает скорость ветра:

c = 2,50 м/с << ug = 6,97 м/с.

18

Задание 7 2. Найти скорость геострофического ветра на высоте, где плотность

воздуха равна 1,0 кг/м3, для широт 90, 60, 30°, если горизонтальная составляющая градиента давления на всех трех широтах на указанной высоте составляет 2 гПа/111 км. Результат проанализировать.

Решение

Ветер, на который действует только сила барического градиента и сила Кориолиса, называется геострофическим. При условии, что силы уравновешивают друг друга, движение ветра прямолинейное равномерное.

Горизонтальная составляющая барического градиента

G = 2·100/111 = 1,80 гПа/100 км = 1,80·10-3 Н/м3.

Ускорение барического градиента будет:

 

ag = G/ρ

 

где ρ - плотность воздуха.

 

Ускорение:

 

ag = 1,80·10-3/1 = 1,80·10-3 м/с2.

 

Поворотное ускорение (Кориолиса)

на Земле имеет величину:

ak = 2ω·ug·sinφ,

 

где: ω - угловая скорость вращения Земли, ug

геострофическая скорость ветра,

φ - географическая широта.

 

ag = ak = 2ω·ug·sinφ,

 

ug = ag/(2ω·sinφ).

 

Угловая скорость вращения Земли:

 

ω = 2π/(24·60·60) = 7,27·10-5 рад/с

 

Геострофическая скорость ветра:

 

ug30 = 1,80·10-3/(2·7,27·10-5·sin30°) = 24,8 м/с. ug60 = 1,80·10-3/(2·7,27·10-5·sin60°) = 14,3 м/с.

ug90 = 1,80·10-3/(2·7,27·10-5·sin90°) = 12,4 м/с.

С увеличением широты геострофическая скорость ветра уменьшается.

19


Литература

1. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -

639 с.

2.Бройдо A.Г. и др. Задачник по общей метеорологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-312 с.

3.Психрометрические таблицы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 270 с.

4.Руководство по теплобалансовым наблюдениям. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. -149 с.

5.Атлас облаков. Под ред. А.Х. Хргиана, Н.И. Новожилова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

6.Метеорология верхней атмосферы Земли. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

-270 с.

7.Матвеев Л. Т. Динамика облаков.- Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 270 с.

8.Марчук Г.И., Кондратьев К.Я., Хворостьянов В.Ж., Козодорев В. В. Облака и климат. - Л.; Гидрометеоиздат, 1987.- 517 с.

20