1.科氏力和科氏参数
局地旋转角速度
![](https://images.cnblogs.com/cnblogs_com/li12242/755838/o_Rotation.png)
2.大尺度运动和Rossby数
大气过程 | 长度尺度(km) | 水平速度尺度(m/s) | 时间尺度 |
---|---|---|---|
海陆风 | 5~50 | 1~10 | 12 h |
天气过程 | 100~5000 | 1~50 | 天~周 |
盛行风 | 全球尺度 | 5~50 | 季~年 |
气候 | 全球尺度 | 1~50 | 十年以上 |
海洋过程 | 长度尺度(km) | 水平速度尺度(m/s) | 时间尺度 |
---|---|---|---|
内波 | 1~20 | 0.05~0.5 | 分~小时 |
上升流 | 1~10 | 0.1~1 | 天 |
大涡和锋面 | 0.1~1 | 5~50 | 天~周 |
主要流 | 10~1000 | 0.1~2 | 周~季 |
大尺度环流 | 海盆尺度 | 0.01~0.1 | 十年以上 |
运动空间尺度特点
- 范围大,基本100km以上
时间尺度特点
- 时间尺度长,一般1个月以上
物理意义:流体相对运动的时间尺度远大于地球自转周期,运动过程自转效应能够感觉到。
Rossby数定义:
[xi = frac{U}{fL}
]
3.正压海洋和斜压海洋
正压海洋等密度面和等压面平行,可以将密度看作常数,即
[ riangledown
ho imes riangledown p = 0
]
斜压海洋中等密度面不平行于等压面,密度(温度)不是常数
[ riangledown
ho imes riangledown p
e 0
]
4.地转运动
基本运动方程为
[egin{eqnarray}
egin{aligned}
& frac{du}{dt} -fv = - frac{1}{
ho}frac{partial p}{partial x} + F_x
& frac{dv}{dt} +fu = - frac{1}{
ho}frac{partial p}{partial y} + F_y
end{aligned}
end{eqnarray}]
实际海洋中摩擦力等外力很小,相对于科氏力和压力可以忽略,这样运动称之为地转运动。
定常条件下地转运动方程
[egin{eqnarray}
egin{aligned}
& fv = frac{1}{
ho}frac{partial p}{partial x}
& fu = - frac{1}{
ho}frac{partial p}{partial y}
end{aligned}
end{eqnarray}]
运动特点:流动垂直于压强梯度,即平行于等压线。在北半球,高压在右手方向。
[egin{equation}
vec{v} = vec{k} imes frac{1}{
ho f} riangledown p
end{equation}]
运动状态下的压力(p)可以表示为静压(p_0)和动压(p')之和
[egin{equation}
p(x,y,z,t) = p_0(z) + p'(x,y,z,t)
end{equation}]
Reference:
"海洋环流的特征总结" (April 8, 2012), [Online] Available: http://wenku.baidu.com/view/9dc366ee172ded630b1cb60f.html (April 8, 2012)