Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

4
1. ПОЛЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.1. Общие понятия
Атмосферные движения, процессы тепло- и влагообмена и связанные с ними изменения по-
годы определяются характером пространственного распределения в атмосфере метеорологических
величин: давления, температуры, влажности воздуха, ветра и т.д.
Часть пространства, каждой точке которого соответствует определенное значение какой-
либо метеорологической величины, называется полем этой величины.
Поля различных метеорологических величин, как и сами величины, подразделяются на ска-
лярные и векторные. К скалярным полям относятся поля температуры, давления, влажности воз-
духа. К векторным полям относятся поле ветра, т.е. поле воздушных течений, поля силы тяжести,
силы Кориолиса и других векторных величин.
Наряду с распределением метеорологических величин в трехмерном пространстве, при ре-
шении ряда задач анализируется распределение величин на горизонтальной поверхности или вер-
тикальной плоскости, т.е. рассматриваются плоские и поверхностные поля метеорологических ве-
личин.
1.2. Скалярное поле и его градиент
Предположим, что в определенный момент времени нам дано поле некоторой скалярной
величины
ϕ
, т.е. даны значения
ϕ
во всех точках пространства (или некоторой его части). Следо-
вательно, в данный момент времени t,
ϕ
есть функция координат. В случае декартовых координат
в общем виде
),,( zyxf=
ϕ
. (1.2.1)
Для наглядного представления о пространственном распределении величины
ϕ
поле этой
величины изображают в виде семейства поверхностей, каждая из которых проходит через точки
поля с одинаковым значением
ϕ
.
Поверхности равных значений величины
ϕ
называются изоповерхностями или эквиска-
лярными поверхностями.
В зависимости от характера пространственного распределения данной величины
ϕ
изопо-
верхности
cons
t
=
ϕ
могут иметь различную форму, пересекаясь с горизонтальными и вертикаль-
ными плоскостями и с поверхностями уровня (рис.1). Линии пересечения изоповерхностей с ка-
кой-либо плоскостью или поверхностью являются линиями равных значений или изолиниями ве-
             1. ПОЛЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
                                    1.1. Общие понятия

         Атмосферные движения, процессы тепло- и влагообмена и связанные с ними изменения по-
годы определяются характером пространственного распределения в атмосфере метеорологических
величин: давления, температуры, влажности воздуха, ветра и т.д.
         Часть пространства, каждой точке которого соответствует определенное значение какой-
либо метеорологической величины, называется полем этой величины.
         Поля различных метеорологических величин, как и сами величины, подразделяются на ска-
лярные и векторные. К скалярным полям относятся поля температуры, давления, влажности воз-
духа. К векторным полям относятся поле ветра, т.е. поле воздушных течений, поля силы тяжести,
силы Кориолиса и других векторных величин.
         Наряду с распределением метеорологических величин в трехмерном пространстве, при ре-
шении ряда задач анализируется распределение величин на горизонтальной поверхности или вер-
тикальной плоскости, т.е. рассматриваются плоские и поверхностные поля метеорологических ве-
личин.

                         1.2. Скалярное поле и его градиент

         Предположим, что в определенный момент времени нам дано поле некоторой скалярной
величины ϕ , т.е. даны значения ϕ во всех точках пространства (или некоторой его части). Следо-
вательно, в данный момент времени t, ϕ есть функция координат. В случае декартовых координат
в общем виде

                                          ϕ = f ( x, y , z ) .                           (1.2.1)

         Для наглядного представления о пространственном распределении величины ϕ поле этой
величины изображают в виде семейства поверхностей, каждая из которых проходит через точки
поля с одинаковым значением ϕ .
         Поверхности равных значений величины ϕ называются изоповерхностями или эквиска-
лярными поверхностями.
         В зависимости от характера пространственного распределения данной величины ϕ изопо-
верхности ϕ = const могут иметь различную форму, пересекаясь с горизонтальными и вертикаль-
ными плоскостями и с поверхностями уровня (рис.1). Линии пересечения изоповерхностей с ка-
кой-либо плоскостью или поверхностью являются линиями равных значений или изолиниями ве-



                                                        4