Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 95 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

95
g
z
P
dt
dw
i
−
∂
∂
−=
ρ
1
(3.7.1)
При квазистатических процессах из уравнения статики и уравнения состояния находим
e
i
i
T
T
g
z
P
=
∂
∂
−
ρ
1
.
В связи с этим для вертикального ускорения получаем
)(
ei
e
TT
T
g
dt
dw
−=
(3.7.2)
Из формулы (3.7.2) следует, что если поднимающаяся порция воздуха на всех уровнях ока-
зывается теплее окружающей ее атмосферы
ei
TT > , то вертикальное ускорение будет положи-
тельным и стратификация атмосферы неустойчивой. Если поднимающаяся частица на вышележа-
щих уровнях становится холоднее, чем окружающая атмосфера,
ei
TT < , то стратификация атмо-
сферы будет устойчивой. Безразличная стратификация будет при
ei
TT = .
Если на исходном уровне температура движущейся частицы равнялась температуре окру-
жающего воздуха, то после адиабатического перемещения частицы по вертикали на расстояние
dz
разность температур
z
z
T
TT
e
aei
δγ
∂
∂
+−=−
(3.7.3)
вызовет ускорение
z
z
T
T
g
dt
dw
e
a
e
δγ
)(
∂
∂
+−=
. (3.7.4)
Учитывая, что
twz
δ
δ
=
, будем иметь
tw
z
T
T
g
dt
dw
e
a
e
δγ
)(
∂
∂
+−=
(3.7.5)
Обозначим геометрический вертикальный градиент температуры 
                                          dw    1 ∂P
                                             =−        −g                               (3.7.1)
                                          dt    ρ i ∂z

        При квазистатических процессах из уравнения статики и уравнения состояния находим
    1 ∂P     T
−          =g i .
    ρ i ∂z   Te
        В связи с этим для вертикального ускорения получаем

                                           dw g
                                             = (Ti − Te )                               (3.7.2)
                                           dt Te

        Из формулы (3.7.2) следует, что если поднимающаяся порция воздуха на всех уровнях ока-
зывается теплее окружающей ее атмосферы Ti > Te , то вертикальное ускорение будет положи-
тельным и стратификация атмосферы неустойчивой. Если поднимающаяся частица на вышележа-
щих уровнях становится холоднее, чем окружающая атмосфера, Ti < Te , то стратификация атмо-

сферы будет устойчивой. Безразличная стратификация будет при Ti = Te .
        Если на исходном уровне температура движущейся частицы равнялась температуре окру-
жающего воздуха, то после адиабатического перемещения частицы по вертикали на расстояние dz
разность температур

                                                        ∂T 
                                       Ti − Te = − γ a + e δ z                        (3.7.3)
                                                         ∂z 

вызовет ускорение

                                       dw    g      ∂T
                                          = − (γ a + e )δ z .                           (3.7.4)
                                       dt    Te      ∂z

        Учитывая, что δ z = wδ t , будем иметь

                                       dw    g      ∂T
                                          = − (γ a + e ) wδ t                           (3.7.5)
                                       dt    Te      ∂z

        Обозначим геометрический вертикальный градиент температуры




                                                      95

Страницы