Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 124 стр.

              5. СИСТЕМА УРАВНЕНИЙ ГИДРОТЕРМОДИНАМИКИ АТМОСФЕРЫ
             5.1. Постановка задач динамической метеорологии

      Решение большинства вопросов и задач динамической метеорологии связано либо с опре-
делением пространственного распределения метеорологических величин в данный момент време-
ни, либо с прогнозом погоды. Следовательно, основные задачи сводятся к нахождению функцио-
нальной зависимости метеорологических величин от координат и времени и к вычислению их зна-
чений в различных точках пространства в определенные моменты времени. Для этого должна
быть составлена и решена замкнутая система уравнений, описывающая процессы, происходящие в
атмосфере.
      Ввиду исключительной сложности атмосферных процессов и множества различных факто-
ров, определяющих закономерности их развития, составление замкнутой системы уравнений
представляет значительные трудности.
      Вследствие турбулентности воздуха приходится пользоваться усредненными уравнениями,
а при усреднении появляются новые неизвестные величины.
      Распределение радиации в атмосфере зависит от облачности, а также от излучения и по-
глощения радиации атмосферными газами, имеющими очень сложный спектр. Точный учет этих
факторов связан со значительными трудностями.
      Однако при некоторых достаточно корректных допущениях все же может быть составлена
замкнутая система уравнений и сформулированы начальные и краевые условия, которым должны
удовлетворять ее решения.

             5.2. Общая система уравнений гидротермодинамики
                                       атмосферы

      При решении основных задач динамической метеорологии учитываются процессы, проис-
ходящие в тропосфере и нижней стратосфере до высоты примерно 35 км, где содержится около
95% всей массы атмосферы. Для описания закономерностей движения в этих слоях, атмосферу
можно рассматривать как сплошную сжимаемую среду, находящуюся под действием силы земно-
го притяжения и вращающуюся вместе с Землей вокруг ее оси.
      Если не учитывать влияние турбулентности, например, предполагая, что движение является
ламинарным, и пренебречь притоком тепла, а воздух рассматривать как баротропную среду, то
при таких условиях закономерности движения атмосферы полностью могут быть определены
уравнениями движения и неразрывности, а также начальными и краевыми условиями. В этом про-
стейшем случае три скалярных уравнения движения в проекциях на оси координат и уравнение



                                                124