Transcript Gyak1

SZINOPTIKUS ANALÍZIS I.
Időjárási képződmények dinamikai
sajátosságai
Légköri képződmények
(mozgásrendszerek)
• Mozgásrendszer: a légkör egyenetlen
hőmérséklet-és nyomáseloszlása által
elindított, valamint a Föld forgása által
módosított általános cirkulációs rendszer
belsőleg jól szervezett, sajátos hidrotermodinamikával (dinamikával) leírható
és ezáltal karakterisztikus méretekkel,
kinematikával és állapothatározó
mezőkkel jellemezhető alrendszerei.
Rossby, Kibel és Charney: a mozgások folytonos skáláján belül léteznek jól
elkülöníthető osztályok, amelyeket karakterisztikus méretek, sebességek és
állapothatározó mezők fluktuációi jellemeznek.
A termodinamikai energia pulzációinak spektrálsűrűség-függvénye
Rossby-hullámok
Rossby-hullámok analízise
AT 500
Yet-stream
Ciklonok, anticiklonok
2. Kvázi-geosztrofikus -tendenciaegyenlet
 1 2
 2 f 2  2  
  

  fV .   
2 
 p  t
f


f 2     
  V .

f  
p 
  1 ( p) p 
A
B
SZINOPTIKUS-DINAMIKUS ANALÍZIS: topográfiai térképek elemzése   / t
tendenciaegyenlet alapján
MINŐSÉGI ANALÍZIS:

 A( p, t ) sin x cos y,
t
ahol  
2
2
; 
Lx
Ly


p00
Bárikus mező közelítése trigonometrikus függvényekkel
Ly
Lx
 ( x, y, p)   0 ( p) sin x cos y,
ahol  
2
2
; 
Lx
Ly
2
   Φ
2
2 Φ
2
2 Φ

 (   )
és
 
 a differenciálást elvégezve: 
2
t
t
p
 p00  t
2
 2
 2 f 2  2  Φ


1 f  Φ
2
  

 
      
2
 p  t
  p00   t



1
2   2 


2
2
 1 2
 f   
     

f


 
 fV .    f  
V . 
 



p

t
 00  
f
  1 ( p) p 
 p  
A
B
Egy szinusz hullám esetén tehát az A és B tag közvetlenül meghatározza
 tendenciáját!
A
Az abszolút örvényesség geosztrofikus advekciója
 1 2



f
A  fV .    f   fV .(  f )  fV .  fv .
y
 f

A1
A2
A1: (geosztrofikus) relatív örvényesség advekciója
A2: földforgási (planetáris) örvényesség advekciója (kompenzáló)
A1
 max  0
f

V
 max  0
A2
I
(GT)
>0
<0
II
(TG)
<0
>0

Propagáció Retrogresszió
NY
I
II
K
Merre mozognak a hullámok?
A geosztrofikus örvényességi advekció alapján megbecsülhetjük a
bárikus hullámok áthelyeződését.
1 2
1 2
1  4 2   4 2 
2
Mivel              2  
 
2 

f
f
f  Lx   Ly 
TEKNŐ
Tehetetlenségi
(Rossby-hullámok)
Gyors mozgású
ciklon-hullámok
GERINC
L ~ 10 000 km
B
A geosztrofikus hőmérsékleti advekció magassággal való
megváltozása (VERTIKÁLIS TERMIKUS ASZIMMETRIA)
f 2      
f2 R  
f 2 R 2T  
  
B
V .T 
V .T
V . 
2
 p 
 p p
 p g z
 p 





V .T  0

V .T  0
 
V .T   0
z
TÖLTŐDÉS
 
V .T   0
z
KIMÉLYÜLÉS
3. Kvázi-geosztrofikus -egyenlet
 2 f 2 2 
f   1 2
  
 
V .   
2 
 p 
 p 
f

  

1
2

f  
 V .
p 
  1 ( p ) 
C
D
SZINOPTIKUS-DINAMIKUS ANALÍZIS: topográfiai térképek elemzése 
 becslése a sebességmező közvetlen mérése nélkül  eloszlása alapján
MINŐSÉGI ANALÍZIS:
  B( p, t ) sin x cos y,
ahol  
2
2
; 
Lx
Ly


p00
2
  
 2
2
2
2
 
 
 a differenciálást elvégezve:    (   ) és
2
p
 p00 
2
 2

 2 f 2 2 


1
f

2
  
       
 
 p2 
  p00  


2
 2
f   1 2
1  f  
2
   
    
V .   
  p00  
 p 
f

C
 1 2      
f    V .   

  
 p  
D
Egy szinusz hullám esetén a C és D tag közvetlenül meghatározza az
izobárikus sebességet!
C
Az abszolút örvényesség geosztrofikus advekciójának magassággal való
megváltozása (VERTIKÁLIS ÁRAMLÁSI ASZIMMETRIA)
f   1 2
C
V .   
 p 
f





f  
f RT  
f   
V .  f  
V .  f 
 p
 pg z


V

V
L ~ 3000 km
Rövid hullámok áthelyeződését a relatív örvényesség vezérli!
Ciklon
Anticiklon
 max  0
 max  0

V .  0

V .  0
 500
1000


f RT  
C
V .  f 
 pg z
 
V .   0
z
 
V .   0
z
 0
 0
w0
w0
 
1 2

f
D
Hőmérsékleti advekció

     
R 2 
R 2
2
   V .T 
D    V . 
     V .T  
 
p
p
 p  
1
2
Ciklon
Anticiklon
 max  0
 max  0

V .T  0

V .T  0
 500
1000
 Nagyságrendi analízis szinoptikus képződményekre  baroklin
kvázi-geosztrofikus modell  kvázi-geosztrofikus analízis (, )
 -tendenciaegyenlet   / t  0 ( x, y, p) alapján
 -egyenlet    0 ( x, y, p) alapján
   1. a hőmérséklet változása hidrosztatikus
2. az örvényesség változása geosztrofikus
 - egyenlet  Q-vektor elmélet (alternatív forma)