风压与治理力的关系
2018年04月15日11时17分 变化的风模式受牛顿第二运动定律的控制,该定律指出作用于身体的力的总和等于身体质量与由这些力引起的加速度的乘积。通过忽略摩擦以及风向和速度的任何变化来揭示大气压力和水平风之间的基本关系,以产生数学关系 (科里奥利参数)。ω 是地球自转的角速度,φ是纬度,ρ是空气密度(每单位体积的质量),p是压力,x和y分别是向东和向北的距离。这种简单的非加速流动被称为地转平衡并产生一个被称为“ 运动场”的运动场地转风。对于x和y方向,在由压力水平差异产生的力(水平压力梯度力)和由地球自转产生的明显的作用力 科里奥利力)。压力梯度力表示压力差的趋势以实现空气从较高压力到较低压力的运动。科里奥利力的产生是因为空气运动是在旋转的近球体上观察到的。一包空气的全部运动有两部分:(1)相对于地球的运动,就好像这颗行星是固定的;(2)由行星的旋转给予空气包裹的运动。当从空间的固定点观看大气时,地球的旋转是显而易见的。太空观察员将目睹大气的整体运动。相反,地面观察者只能看到和测量大气的相对运动,因为他也在旋转,不能直接看到地球所施加的旋转运动。相反,地面上的观察者将旋转的影响看作是相对运动的偏差。描述这种偏差的数量是科里奥利力。由于科里奥利力量是由旋转的行星上的地面参照系产生的,因此它不是真正的力量。
更具体地说,地面观测者将科里奥利力视为北半球右侧和南半球左侧相对运动的偏转。在这种简单的风压关系模型中,特别重要的是,地转风的风向与平流层方向平行,观测者左侧低压,北半球下风向,右南半球。
随着等压线之间的距离减小(或压力梯度增加),风速增加。曲率(即风向的变化)可以相对容易地加入到这个模型中,这个流动表示被称为渐变风。然而,基本的风压关系在性质上保持不变。最重要的事实是,大规模观测到的风趋向于与地转流或梯度流模型在大多数大气中预测的一样。最显着的例外发生在低纬度地区,科里奥利参数变得非常小 ,不能用于提供可靠的风力估计 - 并且在摩擦变得重要的大气最低公里处。气流在下面的表面上引起的摩擦降低了风速并改变了力的简单平衡,使得风随着一个部件朝向较低的压力吹动。
更具体地说,地面观测者将科里奥利力视为北半球右侧和南半球左侧相对运动的偏转。在这种简单的风压关系模型中,特别重要的是,地转风的风向与平流层方向平行,观测者左侧低压,北半球下风向,右南半球。
随着等压线之间的距离减小(或压力梯度增加),风速增加。曲率(即风向的变化)可以相对容易地加入到这个模型中,这个流动表示被称为渐变风。然而,基本的风压关系在性质上保持不变。最重要的事实是,大规模观测到的风趋向于与地转流或梯度流模型在大多数大气中预测的一样。最显着的例外发生在低纬度地区,科里奥利参数变得非常小 ,不能用于提供可靠的风力估计 - 并且在摩擦变得重要的大气最低公里处。气流在下面的表面上引起的摩擦降低了风速并改变了力的简单平衡,使得风随着一个部件朝向较低的压力吹动。