文档介绍：第四章涡旋动力学
、大气涡旋运动
(一)环流、涡度
:
2. “环流”的定义:
任取定一有向物质环线
,定义:
(速度沿
的线积分),为环流。
1)“任取定”——L氏观点:任意选取一物质环线,此环线上的质点是确定的,环线的形状位置是变化。
2)物质环线是闭合的,“环流”表示流体随闭合环线运动的趋势,描述了涡旋的强度。是积分量。
3.“涡度”的定义
速度的旋度
1)刚体的运动形式有:平动,转动;流体的运动形式有:平动,转动和形变,涡度表示的是流体涡旋运动的强度。
2)“涡度”是欧拉观点下的,是微分量。
3)可证:
(涡度=2倍角速度)。
例:地球在垂直向的牵连涡度为:
(二)大尺度大气涡旋运动
,所以
涡度主要是在垂直方向上,即:
=相对涡度+牵连涡度:
,--准涡旋运动。
标征涡旋运动强度的物理量,如涡度代表天气系统的强度。
二、涡度方程(环流定理略)
对运动方程两边作
涡度方程垂直向分量:
①
散度项
②
-效应项
科氏参数f随纬度变化+南北运动