Juga perhatikan bahwa dalam persamaan komponen (dan lihat Gambar. 8.7 (a, b)) yang
gradien tekanan dalam arah x, dp / dx, terkait dengan v, sedangkan
gradien tekanan dalam ^ -direction, dp / dy , terkait dengan u. X dan yequations
dapat dikombinasikan menjadi satu satu
GAMBAR HAL 91 2Qsin (/> FH = a - ^ (8.11) DNH mana VH - besarnya penjumlahan vektor u dan v ^ tf + v2) 1'2, dan dp / DNH = istilah tekanan horisontal tegak lurus terhadap arah H (lihat Gambar 8.7 (c).). Salah satu cara untuk mengingat arah relatif dari kekuatan tekanan dan kecepatan adalah untuk memikirkan urutan: (1) gradien tekanan dimulai entah bagaimana, (2) dimulai fluida untuk bergerak ke bawah gradien, (3) cairan kemudian mengalami gaya Coriolis ke kanan (di utara belahan bumi) dan karena itu berayun ke kanan, (4) cairan akhirnya bergerak sepanjang isobar, yaitu di sepanjang lereng, tidak turun, dengan kekuatan tekanan menuruni lereng seimbang dengan Coriolis kekuatan atas lereng. Situasi setara di atmosfer ditunjukkan pada Gambar. 8,2 untuk membantu dalam mendefinisikan istilah siklon dan anticyclonic. Hal yang tersisa sebagai latihan sederhana untuk pembaca untuk memverifikasi bahwa sirkulasi dalam gambar ini konsisten dengan geostrophy. Perhatikan bahwa prosedur alternatif akan memulai cairan bergerak di beberapa arah, gaya Coriolis maka akan membuat ayunan ke kanan ( di utara belahan bumi) dan menumpuk di sana (lereng ke kanan) sehingga mengembangkan tekanan gaya ke kiri. Oleh karena itu persamaan geostropik hanya memberitahu kita bahwa kekuatan tekanan menyeimbangkan gaya Coriolis-ia tidak memberitahu kita yang datang pertama, gradien tekanan atau gerak. Persamaan (8.11) sebenarnya berlaku tidak peduli ke arah mana kita mengambil derivatif tekanan. Jika nH diambil dalam arah yang sewenang-wenang maka VH menjadi Vx, komponen kecepatan geostropik tegak lurus terhadap arah nH. Di belahan bumi utara, mengambil nH untuk meningkatkan ke kanan aliran ini jauh dari pengamat jika dp / DNH> 0 dan menuju pengamat jika dp / DNH <0. Ini adalah cara lain untuk menyatakan bahwa jika isobars kemiringan sampai dengan kanan (seperti dalam Gambar. 8.4) alirannya "ke dalam kertas". Bagaimana kita dapatkan dari persamaan (8.10) dan (8.11) ke (8.9A) dan (8.9B), yang bentuk praktis dari persamaan geostropik? Derivatif tekanan dalam (8.10) dan (8.11) diambil pada permukaan z konstan yang juga permukaan Ö konstan. Derivatif tekanan dalam (8.10) dan (8.11) tidak langsung terukur, sebagaimana telah dicatat, jadi kita harus memperkenalkan geopotensial tersebut. Sekarang menggunakan aturan dari diferensial kalkulus untuk fungsi implisit (*). _ (») / (* •) / y, z atau Ö konstan / y, p konstan / P / x, y konstan ARUS TANPA GESEKAN 81 dan mengingat bahwa ao / AN = - a = - 1 / p ( Bagian 8.3) kita mendapatkan dp / dx = p (AO / ä ÷) di mana ini adalah perubahan Ö karena kami pergi sepanjang isobar di xdirection tersebut. Demikian juga dp / dy = p (AO / AA) dan dp / DNH = ñ (AO / ACC). Hubungan ini antara p dan Ö gradien dapat dengan mudah diperoleh dari prinsip-prinsip pertama bukannya aturan kalkulus. Misalkan salah satu bergerak jarak BNH kecil dari titik Ax pada Gambar. 8.4. Selama jarak ini ketinggian pada isobar px akan berubah dengan bz, tekanan pada Ö ÷ akan meningkat pg bz dan Ö akan meningkat g bz. Jadi bp = NBO dan membagi kedua sisi dengan BNH dan mengambil batas sebagai BNH -_ 0 memberikan hubungan yang sama untuk derivatif seperti halnya aturan kalkulus. Mengganti istilah Ö untuk istilah p di (8.10) dan (8.11) memberikan alternatif bentuk untuk persamaan geostropik. Sekarang gradien Ö ini tidak dapat diukur baik, tetapi perbedaan dari satu tingkat ke yang lain dapat diperoleh dari bidang kepadatan. Dari persamaan (8.5) kita memiliki ö é = O2 + ÄÖ8ßá + ao dan ÄÖ81 (1 adalah sama di setiap stasiun, sehingga turunannya sehubungan dengan koordinat horisontal selalu nol. Pertimbangkan x-persamaan pada tingkat 1 dan 2 dari Gambar . 8.4, ^ •, FSP ßäÖË äÖ2 5 (AO) äÖ2 2U dosa oo V2y = - dan perbedaan adalah dx ä (AO) 2U dosa ö (vl - v2). = -z- Demikian juga 2Qsin0 (ii1 - ii 2) = - ^-ô 1 dan 2áþçö (í ÷ - V2) = - - (8.12) cy CNH mana Vx, V2 merupakan komponen kecepatan horisontal tegak lurus . arah nH, pada tingkat 1 dan 2 ini Bentuk diferensial dari persamaan geostropik ditulis dengan cara yang dapat digunakan dengan jenis observasi yang dapat kita buat. Persamaan (8.9), persamaan praktis, tampaknya bentuk beda hingga persamaan (8.12) tetapi sebenarnya mereka merupakan bagian integral bentuk. Rata-rata sepanjang arah nH dari 0 sampai L, menurut definisi, ^ Jo L (kuantitas dirata-ratakan) DNH. Menerapkan ini untuk persamaan (8.12), menggunakan / untuk 2Qsin dan overbar untuk menunjukkan rata-rata, memberikan 82 PENGANTAR Dynamical OCEANOGRAPHY < d (A
). 1
Wi - V2) = T | - ^ dn H = Æ (AOA-AO).. (8.13)
Satu-satunya perbedaan antara persamaan (8.13) dan (8.9) adalah rata-rata yang tidak
secara eksplisit ditampilkan dalam kedua dan kita harus mengasumsikan bahwa / (Vx - V2) = / (Vx - V2)
yang akan menjadi pendekatan yang sangat baik sejak lebih dari jarak yang digunakan dalam
praktek fis hampir konstan. Dalam contoh yang diberikan dalam Tabel 8.2 dengan nH di
arah selatan (yang / variasi dengan nH adalah maksimum), / berubah
oleh hanya 1% antara A dan B.
8.45 "Angin termal" Persamaan
ini variasi lain dari geostropik persamaan awalnya berasal
untuk menunjukkan bagaimana perbedaan suhu di horizontal dapat menyebabkan vertikal
variasi dalam kecepatan angin geostropik, maka angin termal jangka
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
