Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 127 стр.

                                  ∂ρ ∂ρ u ∂ρ v ∂ρ w
                                     +    +    +    = 0;
                                  ∂t   ∂x   ∂y   ∂z


                       ∂θ    ∂θ    ∂θ    ∂θ
                          +u    +v    +w    =−
                                                1
                                                   (E л + Eф ) +
                       ∂t    ∂x    ∂y    ∂z    Cpρ
                              ∂  ∂θ  ∂  ∂θ  ∂  ∂θ 
                          +       kx  + ky      +  kz    ;
                              ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  ∂ z  ∂ z 

                              ∂q    ∂q    ∂q    ∂q ∂  ∂q 
                                 +u    +v    +w    = kx    +
                              ∂t    ∂x    ∂y    ∂ z ∂x  ∂x 
                                     ∂  ∂q  ∂  ∂q 
                                 +       ky    + kz     +W;
                                     ∂y  ∂y  ∂ z  ∂ z 


                                             P = ρRT;

      Составление полной системы уравнений, описывающей одновременно все процессы, про-
исходящие в атмосфере, еще более усложняется. Однако, для приближенного решения ряда задач
предпринятая схематизация процессов является допустимой и, более того, в зависимости от кон-
кретных свойств изучаемого процесса она может быть значительно упрощена.
      Система уравнений гидротермодинамики наиболее значительно упрощается применитель-
но к процессам, происходящим в свободной атмосфере, где в первом приближении можно пренеб-
речь турбулентностью, а за сравнительно короткие периоды времени, порядка одних суток, можно
пренебречь и влиянием притока тепла, считая, что воздух в свободной атмосфере движется адиа-
батически. При этом для крупномасштабных движений используется в качестве уравнения движе-
ния, спроектированного на вертикальную ось, уравнение квазистатики.
      В пограничном слое атмосферы для определения коэффициентов турбулентного обмена
привлекаются динамические уравнения турбулентности.
      Исходная метеорологическая информация обычно задается дискретно, в отдельных точках.
Кроме того, уравнения гидротермодинамики нестационарных процессов являются нелинейными
дифференциальными уравнениями в частных производных, для которых найти точное аналитиче-
ское решение оказывается невозможно. По этим причинам эти уравнения решаются численными
методами на высокопроизводительных компьютерах.




                                                  127