Восемь лекций по физике атмосферы и гидросферы. Браже Р.А. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

16
Таким образом, система экватор – атмосфера – полюса пред-
ставляет собой гигантскую тепловую машину. Ее коэффициент полез-
ного действия
η
невелик: всего 1 – 2%. Механическая мощность, раз-
виваемая этой машиной
Вт 10~)1(
15
мех
APP −=
η
, (2.1)
где
Вт 1075,1
17
⋅=P – мощность теплового излучения Солнца, вели-
чина А = 0,35 – оцененная еще в прошлой лекции доля отраженной
солнечной энергии (альбедо Земли).
Приравняем эту мощность к мощности ветров m
A
v
0
2
/
τ
, где
m
A
= 5⋅10
18
кг – масса атмосферы, v
0
–
средняя скорость ветра,
τ
∼ R
⊕
/v
0
– определяемое радиусом Земли (см. табл. 1.1) характерное
время перемещения воздушных масс. Отсюда
м/с 10~
)1(
~
3/1
0
−
⊕
A
m
RAP
v
η
; (2.2)
неделя. 1~с 106~~
5
0
⋅
⊕
v
R
τ
Разумеется, это средние значения. Над океаном ветер значи-
тельно сильнее, чем над сушей. Интересна вторая оценка: она опреде-
ляет характерное время изменения погоды.
Формула (2.2) дает оценку скорости ветра вблизи земной по-
верхности. Скорость ветра наверху можно найти, приравняв потоки
масс воздуха внизу и вверху:
hh
vv
ρ
ρ
=
00
,
откуда
100~/~
00 hh
vv
ρ
ρ
м/с. (2.3)
Действительно, на высотах около 10 км ветры дуют примерно с таки-
ми скоростями.
Из-за вращения Земли и в Северном, и в Южном полушариях
верхний ветер отклоняется в восточном, а нижний – в западном на-
правлении. На воздушные массы, движущиеся со скоростью
v, дейст-
вует сила Кориолиса

Страницы