Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

6
.
z
, ,
=
=
=
ϕ
ϕ
ϕ
zyx
G
y
G
x
G
(1.2.3)
Обозначая единичные векторы координатных осей через
kji , , градиент
ϕ
можно пред-
ставить в виде векторной суммы его составляющих (рис.2):
z
k
y
j
x
i
n
nG
+
+
==
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
o
. (1.2.4)
Абсолютная величина градиента определяется как длина диагонали прямоугольного парал-
лелепипеда, ребра которого равняются проекциям градиента на оси координат
2
2
2
+
+
=
=
zyxn
G
ϕϕϕϕ
. (1.2.5)
Рис.2
Направление градиента относительно осей координат определяется направляющими коси-
нусами углов
γ
β
α
, ,
между градиентом и осями
ZYX , ,
(рис.2):
n
x
=
ϕ
ϕ
α
cos
n
y
=
ϕ
ϕ
β
cos
n
z
=
ϕ
ϕ
γ
cos
. (1.2.6)
Для записи градиента в векторной форме пользуются символическим вектором "набла"
,
или так называемым дифференциальным оператором Гамильтона, обозначающим векторную опе-
рацию образования градиента от какой-либо величины
                                       ∂ϕ                  ∂ϕ                  ∂ϕ
                               Gx =       ,      Gy =         ,       Gz =        .                            (1.2.3)
                                       ∂x                  ∂y                  ∂z


                                                                                    →       →   →

      Обозначая единичные векторы координатных осей через i , j , k градиент ϕ можно пред-
ставить в виде векторной суммы его составляющих (рис.2):

                                            ∂ϕ
                                   G = no        = i ∂ϕ + j ∂ϕ + k ∂ϕ .
                                   →   →           →              →        →
                                                                                                               (1.2.4)
                                            ∂n         ∂x             ∂y       ∂z

      Абсолютная величина градиента определяется как длина диагонали прямоугольного парал-
лелепипеда, ребра которого равняются проекциям градиента на оси координат

                                                       2               2            2
                               →
                                  ∂ϕ    ∂ϕ   ∂ϕ   ∂ϕ 
                              G =    =      +   +                               .                      (1.2.5)
                                  ∂n    ∂x   ∂y   ∂z 




                                                   Рис.2

      Направление градиента относительно осей координат определяется направляющими коси-
нусами углов α , β , γ между градиентом и осями X , Y , Z (рис.2):


                        ∂ϕ                               ∂ϕ                                             ∂ϕ
                                                         ∂y
                cos α = ∂x                       cos β =                                        cos γ = ∂z .   (1.2.6)
                        ∂ϕ                               ∂ϕ                                             ∂ϕ
                        ∂n                               ∂n                                             ∂n

      Для записи градиента в векторной форме пользуются символическим вектором "набла" ∇,
или так называемым дифференциальным оператором Гамильтона, обозначающим векторную опе-
рацию образования градиента от какой-либо величины
                                                             6