ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.01.2025
Просмотров: 24
Скачиваний: 0
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