Barotropic
In virtausmekaniikka , eli barotropic neste on sellainen, jonka riviä yhtä suuri paine ovat samansuuntaisia kuin yhtä tiheys ( isopycne ). Tätä määrittelijää käytetään useilla aloilla, mukaan lukien meteorologia , fyysinen merentutkimus ja astrofysiikka , kuvaamaan kaasuja tai nesteitä, joiden ominaisuudet eivät vaihtele paksuuden mukaan.
Seuraukset
Barotrooppisessa ihanteellisessa nesteessä paineen muutos tapahtuu vain tiheyden muutoksen myötä . Tämä tarkoittaa:
- että lämpötila (T) on yhtä suuri kaikkialla tietyllä painetasolla (P)
- virtaus tietyllä painetasolla ei muuta lämpötilaa tällä tasolla. Siksi sitä rajoitetaan voimakkaasti
- että barotrooppinen häiriö on virtauksen häiriö, joka johtuu perusvirtauksen vaakasuorasta leikkauksesta eikä potentiaalienergian muuttumisesta kineettiseksi energiaksi
Oikealla olevassa kuvassa näkyy tiheyden ja paineen pystysuuntainen kerrostuminen. Huomaa, että olemme antaneet kaltevuuden näille viivoille. Jos teemme vaakasuoran leikkauksen, näemme, että paine muuttuu, kun siirrymme A: sta B: hen, samalla tavalla kuin tiheys. Tätä havaitsemme vakiotason kartassa, kuten sääjärjestelmien pintakartassa, kun näemme, että isobarit ovat samansuuntaisia isotermien kanssa .
Käyttää
- Lämpötuuli : tuuli on tasapaino Coriolisin ja paineen voiman välillä . Jälkimmäinen vaihtelee hydrostaattisen tasapainon mukaan ilman tiheyden mukaan korkeuden ja siten kerroksen keskilämpötilan mukaan. Koska lämpötila ei vaihtele vakiopainetasolla, tuuli ei voi vaihdella korkeuden kanssa barotrooppisessa ilmakehässä ja saadaan nolla lämpötuuli.
- Numeerinen sääennuste : Ensimmäisissä numeerisissa malleissa ilmakehän käyttäytymisen ratkaisemiseksi käytettiin hypoteesina barotrooppista ilmapiiriä matemaattisen muotoilun ja laskelmien yksinkertaistamiseksi. Nämä mallit olivat kaksiulotteisia, eikä niissä otettu huomioon vaakasuoria lämpötilagradientteja tai pystysuoraa tuulen leikkausta. Ne antoivat yhden tason ennusteen (usein 500 hPa ). Tämän tyyppisiä malleja käytetään edelleen nykyään erityisissä simulaatioissa.
- Merentutkimus: merivirtausten , termokliinin jne. Mallintamiseen .
- Astrofysiikka: Barotrooppiset nesteet ovat tärkeitä ihanteellisten nesteiden tutkimuksessa tähdissä ja tähtienvälisissä väliaineissa.
- Geofysiikka : käsite on tärkeä tutkittaessa magmaa maankuoren alla.
Huomautuksia
- " Atmosphere barotropic and baroclinic atmosphere " , Météo-France (käytetty 28. joulukuuta 2006 )
- Michel Moncuquet, " Case of a perfect fluid: Eulerin yhtälöt " , DESPA, Pariisin observatorio (tarkastettu 28. joulukuuta 2006 )
Bibliografia
- James R Holton, Johdanto dynaamiseen meteorologiaan , ( ISBN 0-12-354355-X ) , 3. painos, s.
- Marcel Lesieur, "Turbulenssi nesteissä : stokastinen ja numeerinen mallinnus", ( ISBN 0-7923-0645-7 ) , 2 e .
- DJ Tritton, "Fyysinen nestedynamiikka " ( ISBN 0-19-854493-6 ) .
Katso myös
Aiheeseen liittyvät artikkelit
- Geostrofinen tuuli
- Barocline, joka on barotropisen vastakohta.
Ulkoiset linkit
- Meteorologiset sanasto by Météo-France
- Barotropic ilmapiiri ja baroclinic ilmapiiri Météo-France
- Michel Moncuquet, " Täydellisen nesteen tapaus: Eulerin yhtälöt " , DESPA, Pariisin observatorio (kuultu 13. lokakuuta 2016 )