Rossby-tortishish to'lqinlari - Rossby-gravity waves - Wikipedia

Rossby-tortishish to'lqinlari ekvatorial tutilgan to'lqinlar (shunga o'xshash) Kelvin to'lqinlar ), ya'ni ularning masofasi ekvatordan uzoqlashgan sari tez parchalanishini bildiradi (. ekan Brunt - Vaisala chastotasi doimiy bo'lib qolmaydi). Ushbu to'lqinlar Kelvin to'lqinlari singari tutqich miqyosiga ega, odatda ekvatorial deb nomlanadi Rossbining deformatsiya radiusi.[1] Ular har doim energiyani sharq tomon yo'naltiradilar, ammo agar ularning davrlari etarlicha uzoq bo'lsa, ularning "tepaliklari" va "oluklari" g'arbga tarqalishi mumkin.

Hosil qilish

Ushbu to'lqinlarning sharqqa tarqalish tezligi bir hil chuqurlikdagi suyuqlikning asta-sekin harakatlanadigan qatlami uchun olinishi mumkin.[2] Chunki Coriolis parametri (f = 2Ω gunoh (θ) bu erda burchak tezligi erning, 7.2921 × 10−5 rad / s, va θ - kenglik) 0 graduslik kenglikda yo'qoladi (ekvator), “ekvatorial beta samolyot "Taxmin qilish kerak. Ushbu taxminlash shuni ko'rsatadiki f taxminan $ p $ ga tengy, qayerda y ekvatordan masofa va β - Coriolis parametrining kenglik bilan o'zgarishi, .[3] Ushbu taxminiy qo'shilish bilan ibtidoiy tenglamalar bo'lish (ishqalanishni e'tiborsiz qoldirish):

  • uzluksizlik tenglamasi (gorizontal yaqinlashish va divergensiya ta'sirini hisobga oladigan va geeopotentsial balandlik bilan yozilgan):
  • U-momentum tenglamasi (zonal shamol komponenti):
  • V-momentum tenglamasi (meridional shamol komponenti):
.[2]

Ushbu uchta tenglamani ajratish va ularga bog'liqligi bo'lgan eksponent echimlarga o'xshash zonali tarqaladigan to'lqinlar ko'rinishidagi echimlar yordamida hal qilish mumkin. x va t va o'zgaruvchan tuzilish funktsiyalarini kiritish yyo'nalish:

.[2]

Bir marta chastota munosabati ω, burchak chastotasi bo'yicha tuzilgan, muammoni uchta aniq echim bilan hal qilish mumkin. Ushbu uchta echim ekvatorial tutilgan tortishish to'lqini, ekvatorial ravishda tuzoqqa tushgan Rossbi to'lqini va aralash Rossbi-tortishish to'lqinlari (avvalgi ikkalasining ba'zi xususiyatlariga ega).[3] Ekvatorial tortishish to'lqinlari g'arbga yoki sharqqa qarab tarqalishi mumkin va dispersiya munosabatlari diagrammasidagi ("w-k" diagrammasi) n = 1 ga (ekvatorial tutilgan Rossbi to'lqini bilan bir xil) mos keladi. Da n Dispersiya munosabatlari diagrammasida = 0, aralash Rossby-tortishish to'lqinlarini bu erda katta, musbat zonal to'lqin raqamlari uchun topish mumkin (+k), eritma tortishish to'lqini kabi o'zini tutadi; lekin katta, salbiy zonali to'lqin raqamlari uchun (-k), echim Rossby to'lqini kabi ko'rinadi (shuning uchun Rossby-tortishish to'lqinlari atamasi).[1] Yuqorida aytib o'tganimizdek, guruh tezligi (yoki energiya to'plami / dispersiyasi) har doim sharq tomon maksimal qisqa to'lqinlar (tortishish to'lqinlari) bilan yo'naltiriladi.[1]

Rossby-tortishish to'lqinlarining vertikal ravishda tarqalishi

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, aralash Rossby-tortishish to'lqinlari ekvatorial tutilgan to'lqinlar, agar suzish chastotasi doimiy bo'lib qolmasa, zonal to'lqin raqami va burchak chastotasini to'ldirish uchun qo'shimcha vertikal to'lqin raqamini kiritadi. Agar bu Brunt-Vaisala chastotasi o'zgarmasa, u holda bu to'lqinlar vertikal ravishda tarqaladigan echimlarga aylanadi.[1] Odatda "m,k"dispersiya diagrammasi, guruh tezligi (energiya) ga to'g'ri burchak ostida yo'naltirilgan bo'lar edi n = 0 (aralash Rossby-tortishish to'lqinlari) va n = 1 (tortishish kuchi yoki Rossbi to'lqinlari) egri chiziqlari va burchak chastotasi ortib borishi yo'nalishi bo'yicha ortadi.[1] Har bir komponent uchun odatdagi guruh tezligi quyidagilar: tortishish to'lqinlari uchun 1 sm / s va sayyora (Rossby) to'lqinlari uchun 2 mm / s.[1]

Ushbu vertikal ravishda tarqaladigan Rossbi-tortishish to'lqinlari birinchi marta stratosferada g'arbiy tomon tarqaladigan aralash to'lqinlar sifatida M. Yanai tomonidan kuzatilgan.[4] Ular quyidagi xususiyatlarga ega edilar: 4-5 kun, gorizontal to'lqinlar 4 (erni aylanib yuruvchi to'rtta to'lqin, to'lqin uzunliklariga mos keladigan 10000 km), vertikal to'lqin uzunliklari 4-8 km va yuqoriga qarab guruh tezligi.[1] Xuddi shunday, g'arbiy tomon tarqaladigan aralash to'lqinlar Atlantika okeanida Vaysberg va boshqalar tomonidan ham topilgan. (1979) davrlari 31 kun, gorizontal to'lqin uzunligi 1200 km, vertikal to'lqin uzunligi 1 km va pastga qarab tezligi.[1] Shuningdek, vertikal ravishda tarqaladigan tortishish to'lqinlari komponenti stratosferada 35 soatlik davrlar, gorizontal to'lqinlar uzunligi 2400 km va vertikal to'lqinlar 5 km.[1]

Shuningdek qarang


Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h men Gill, Adrian E., 1982: Atmosfera-okean dinamikasi, Xalqaro geofizika seriyasi, 30-jild, Academic Press, 662 bet.
  2. ^ a b v Zhang, Dalin, 2008: Shaxsiy aloqa, "Aylanadigan, bir hil suyuqlikdagi to'lqinlar", Merilend universiteti, kollej parki.
  3. ^ a b Xolton, Jeyms R., 2004: Dinamik meteorologiyaga kirish. Elsevier Academic Press, Burlington, MA, 394–400 betlar.
  4. ^ Yanai, M. va T. Maruyama, 1966: Ekvatorial tinchlik bo'ylab tarqaladigan stratosfera to'lqinlarining buzilishi. J. uchrashdi. Soc. Yaponiya, 44, 291-194.