Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

105
Если ввести потенциальную температуру
p
C
R
P
P
T
=θ
o
, то для идеальной атмосферы урав-
нение притока тепла будет иметь вид:
dt
d
TC
Q
p
θ
θ
= (3.9.15)
или в развернутой форме
.
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=
z
θ
w
y
θ
v
x
u
u
t
θ
θ
TC
Q
p
(3.9.16)
Напомним, что здесь
Q
- количество тепла, сообщаемое извне единице массы воздуха за
единицу времени, которое связано с внешним притоком тепла
ε к единичному объему воздуха в
единицу времени формулой
ρ
ε
=Q (3.9.17)
Приток тепла
ε
к элементарной воздушной частице складывается из лучистого притока
л
ε ,
обусловленного процессами излучения и поглощения лучистой энергии, из фазового притока
ф
ε ,
обусловленного выделением или поглощением скрытой теплоты в результате фазовых превраще-
ний воды, и из притока тепла
м
ε
, вызванного молекулярной теплопроводностью воздуха
мфл
ε+ε+ε=ε (3.9.18)
Молекулярная теплопроводность воздуха очень мала, поэтому величиной
м
ε можно пре-
небречь. Тогда уравнение притока тепла принимает следующий вид:
.)(
TCz
w
y
v
x
u
t
фл
p
ε+ε
ρ
θ
=
∂
θ∂
+
∂
θ∂
+
∂
θ∂
+
∂
θ∂
(3.9.19)
Во всех приведенных здесь формах уравнения притока тепла входящие в них величины
имеют мгновенные значения.
Следствием турбулентности воздуха является неупорядоченный характер изменения всех
метеорологических величин во времени и пространстве так, что при исследовании атмосферных
процессов пользоваться мгновенными значениями практически невозможно. 
                                                              R
                                                      P         Cp
     Если ввести потенциальную температуру       θ = T o             , то для идеальной атмосферы урав-
                                                      P

нение притока тепла будет иметь вид:

                                              C p T dθ
                                         Q=                                                       (3.9.15)
                                               θ dt

или в развернутой форме

                                   C p T  ∂θ   ∂u    ∂θ    ∂θ 
                              Q=          + u    +v    + w  .                                 (3.9.16)
                                    θ  ∂t      ∂x    ∂y    ∂z 


      Напомним, что здесь    Q - количество тепла, сообщаемое извне единице массы воздуха за
единицу времени, которое связано с внешним притоком тепла ε к единичному объему воздуха в
единицу времени формулой

                                                 ε
                                            Q=                                                    (3.9.17)
                                                 ρ

      Приток тепла ε к элементарной воздушной частице складывается из лучистого притока ε л ,

обусловленного процессами излучения и поглощения лучистой энергии, из фазового притока ε ф ,

обусловленного выделением или поглощением скрытой теплоты в результате фазовых превраще-
ний воды, и из притока тепла ε м , вызванного молекулярной теплопроводностью воздуха


                                       ε = ε л + εф + ε м                                         (3.9.18)


      Молекулярная теплопроводность воздуха очень мала, поэтому величиной ε м можно пре-
небречь. Тогда уравнение притока тепла принимает следующий вид:

                          ∂θ   ∂θ ∂θ ∂θ   θ
                             +u +v +w =       (ε л + ε ф ) .                                      (3.9.19)
                          ∂t   ∂x ∂y ∂z ρC pT

      Во всех приведенных здесь формах уравнения притока тепла входящие в них величины
имеют мгновенные значения.
      Следствием турбулентности воздуха является неупорядоченный характер изменения всех
метеорологических величин во времени и пространстве так, что при исследовании атмосферных
процессов пользоваться мгновенными значениями практически невозможно.

                                                 105

Страницы