Transcript Slide 1
УРАВНЕНИЕ ЗА ВЕРТИКАЛНАТА СКОРОСТ (“OMEGA EQUATION”) М. Сиракова Вертикалните движения са важни за: - облачност и валежи - еволюцията на синоптичните образувания p (връзка между ω и ) t - връзка между потоците на различните нива “omega equation” – диагностично уравнение за ω извод – комбиниране на уравненията на вихъра и притока на топлина От уравнението на вихъра: ζ ζ f ζ u v u v ζ f v t y y x x y v ζ f v =v ζ f ; y y y u v ω ; x y p ζ 2p H g 2 pH ug ζ g f v g ζ g f f0 ω t f0 y p x H > уравнение за : t H f0 f02 ω v g p ζ g f t g g p 2 p (*) От уравнението за притока на топлина: RT T T ε v g pT ω t cp c p p p dp (ω ) dt RT T θ c p p s - параметър на статична устойчивост, s p p Т H t t pg H от у-нието на статиката T R p H > друго уравнение за : t H R H Rs v ω ε g p p t c p gp p gp (**) Съчетаване: върху (*), p 2p върху (**), при s=const > левите страни - еднакви > изравняване на десните: Rs 2 f02 2ω pω 2 gp g p f0 R H 2 v g p ζ g f p v g p 2pε g p p c p gp H T p 2 R ω 2 2 s p ω f 0 2 p p Преработка: R 2 R 2 f0 v g p ζ g f p v g pT pε p p cp p (#) (#)- диагностично уравнение за ω - динамичната вертикална скорост в синоптичните системи като резултат от двата геострофни адвективни фактора: адвекцията на вихъра; адвекцията на топлина -устойчиви решения: при s > 0 схематичен запис: L(ω) Fζ FT (адиабатен случай) L(ω) - тримерен лапласиан на ω ω - апроксимация с периодична функция > L(ω) ~ (-ω ), т.е. L(ω) >0 - издигане Fζ , FT - форсиращи механизми за вертикалните движения ε - неадиабатен фактор – образуване на облачни клетки в студен въздух при приток на топлина отдолу Fζ f0 [ v g p (ζ g f )] p 0PVA Fζ 0 при (PVA) 0 p - издигане при нарастване на PVA с височината (нормално – усилване на вятъра с височината > издигане при PVA>0) R 2 FT p ( v g pT ) p 0WA FT 0 при [ 2p (WA)] 0 , т.е. при 2p (WA) 0 - издигане в областта на max в полето на адв. на топлина (WA) - адв. на студ (CA): ( v .T ) 0 - низходящи движения (там – облачни клетки за сметка на ε ) © Crown Copyright 1997 Вертикални движения в млад циклон 500 тънки линии – приземни изобари; плътни линии - АТ500; пунктир – H1000 тънки линии – приземни изобари; плътни линии – АТ500 (Chaston, P. R., 1999) Locate advζ advT 1. PVA WA 2. PVA 0 3. PVA CA 4. 0 CA ω max ? Locate advζ advT 5. NVA CA 6. NVA 0 7. NVA WA 8. 0 WA ω max ? Източници: Carlson T.N. (1991, 1994): Mid-latitude Weather Systems. Routledge, London Chaston, P. R. (1999): Weather Maps (Second Ed.), Library of Congress Catalog Card,No 97-65042; ISBN 0-9645172-4-8 Satellite Imagery Interpretation, The Met. Office College - Course Notes, 1997: Satellite image interpretation. Meteorological theory