ПОЛЯ ВОЗМУЩЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, ПЛОТНОСТИ И СКОРОСТИ ПРИ ГЕОСТРОФИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ АТМОСФЕРЫ

Введение: Под общей (глобальной) циркуляцией атмосферы (ОЦА) понимают совокупность воздушных течений (ветров) такой горизонтальной протяженности (масштаба), которая сравнима с размерами материков и океанов. К ОЦА относятся такие системы воздушных потоков, как западный перенос в умеренных широтах обоих полушарий, пассатные ветры субтропиков, муссоны, струйные течения, системы движения в планетарных волнах, циклонах и антициклонах. Циркуляция атмосферы определяется рядом факторов, среди которых наиболее важными являются лучистая энергия Солнца, неравномерно распределенная на земном шаре и сила Кориолиса. Материалы и методы: Как известно, геострофическое состояние атмосферы является ее основным стационарным состоянием. При этом нам остается неизвестным поле возмущение давления. Поэтому в этой ситуации поступают следующим образом: по фактическому полю давления определяют скорость геострофического ветра. Получается, что геострофическое состояние является неопределенным. В данной работе предлагается решение для полей возмущения давления и плотности, соответствующие геострофическому (стационарному) состоянию атмосферы. Результаты исследования: для возмущений давления и плотности получаем: р'=-2шо₂р₍ Лк\\х+к₂у\\ р'= 2шр_гс к₂^¹-а(у_А-у)(к₁х+к₂у) Отсюда для проекций скорости геострофического ветра получим выражения₌ 1 dp'₌ к₂ 1 dp'₌ к₃ "^s~ 2щ,р_е ду ~ф2_+к2°' ^~2щ₂р_едх~ ф2_+к2^С Обсуждение и заключение: Таким образом, в работе проведен анализ линеаризованной системы уравнений динамики атмосферы. В эту систему входят уравнения движения в трех проекциях на оси координат, уравнение неразрывности и уравнение теплопроводности. Показано, что равенство нулю вертикальной составляющей скорости является следствием стационарности возмущения температуры. Как правило, этот факт просто постулируется и входит в определение геострофического состояния атмосферы.

геострофическое состояние атмосферы, уравнение статики атмосферы, геострофический ветер, сила Кориолиса, параметр Кориолиса, завихренность, функция тока

1. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М. : Мир, 1986. Т. 1, 399 с. ; Т. 2, 416 с.

2. Holton J. R. An Introduction to Dynamic Meteorology. Forth edition. Elsevier, 2004, p. 540.

3. Матвеев Л. Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли. Л. : Гидрометеоиздат, 1991, 295 с.

4. Zakinyan R. G. , Zakinyan A. R. , Ryzhkov R. On the Isobaric Surface Shape in the Geostrophic State of the Atmosphere // The 1st International Electronic Conference on Atmospheric Sciences (ECAS 2016), 16-31 July 2016; Sciforum Electronic Conference Series. Vol. 1, 2016.

5. Zakinyan R . G . , Zakinyan A. R . , Ryzhkov R . Phases of the Isobaric Surface Shapes in the Geostrophic State of the Atmosphere and Connection to the Polar Vortices // Atmosphere 2016, 7, 126; doi: 10. 3390/ atmos 7100126

6. Шакина Н. П . Лекции по динамической метеорологии . М . : Триада ЛТД, 2013 160 с