Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Fizyka Pogody i Klimatu Wykład 6 Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Fizyka Pogody i Klimatu Wykład 6 Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski"— Zapis prezentacji:

1 Fizyka Pogody i Klimatu Wykład 6 Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski

2 2 Radiacyjne chłodzenie atmosfery ok. 100 W/m 2  1K/dobę Kompensacja wychładzania radiacyjnego poprzez: - konwekcję (strumień ciepła odczuwalnego oraz utajonego) - wielkoskalowe osiadanie

3 Nierównomierny rozkład bilansu radiacyjnego na ziemi 3 Średnia roczna wartość energii promieniowania słonecznego absorbowanego przez układ Ziemia- Atmosfera, energia emitowane (promieniowanie długofalowe) oraz ich wartość netto (Hartmann 1994). Średnia roczna wartość energii transportowanej w kierunku północnym potrzebna do zrównoważenia bilansu radiacyjnego pomiędzy równikiem a biegunem. Linia ciągła oznacza bilans radiacyjny na szczycie atmosfery, linia przerywana w atmosferze zaś kropkowana w oceanie (Zhang Rossow, 1997).

4 4

5 Meridional temperature January temperature contours at 120 o East

6 Upper tropospheric jet January zonal wind contours at 120 o East

7 Zonal variation of jet

8

9

10 10

11 11

12 Globalna cyrkulacja atmosferyczna 12

13 Globalna cyrkulacja oceaniczna 13

14 Cyrkulacja termohalinowa 14

15 Cyrkulacja południkowa 15

16 Cyrkulacja strefowa w strefie równikowej Pacyfiku – cyrkulacja Walkera 16

17 17

18 18

19 MJO – Oscylacja Maddena-Juliana 19

20 Cyrkulacja Monsunowa 20

21 21

22 22

23 Równania ruchu w atmosferze Równania pędu na obracającej się Ziemi opis Eulera i Langrange’a: Metoda Eulera na określeniu właściwości powietrza jako funkcji położenia w przestrzeni i czasu. Podstawową wielkością charakteryzującą ruch powietrza jest prędkość V, która zależy od położenia i czasu: Opis tą metodą można uznać za obraz przestrzennego rozkładu prędkości powietrza w każdej chwili podczas jego ruchu. Oczywiście jeśli skupimy uwagę na określonym elemencie objętości, to powietrze, które wypełnia ten element, będzie się nieustannie zmieniało. Metoda Lagrange’a traktuje powietrze jako zbiór małych cząstek. Prędkość każdej cząstki jest funkcją czasu. Metoda ta opisuje historię ruchu każdej cząstki powietrza w atmosferze. Niestety nie da się nią w prosty sposób wyznaczyć przestrzennych gradientów prędkości, niezbędnych do określenia oddziaływań między cząstkami, natomiast stosunkowo łatwo jest śledzić ruch każdej cząstki. 23

24 Governing Equations Mass continuity in Eulerian approach: consider the flow of mass in and out of a control volume

25 This [in brackets] equals ZERO, hence....

26 Navier-Stokes equation This is an extremely good approximation for most liquids and gases. The momentum equation becomes: kinematic viscosity, ν=μ/ρ, ν~(mean free path)*(mean molecular velocity)

27 27 Na obracającej się ziemi przyspieszenie Coriolia przyspieszenie związane z gradientem ciśnienia pochodna substancjalna

28 28 Analiza skali równań ruchu w atmosferze U ~ 10m/s - skala prędkości horyzontalnej W ~ 1 cm/s - skala prędkości pionowej L ~ 10 6 m - skala długości km D ~ 10 4 m - skala głębokości - 10 km dP/  ~ 10 3 m2s-2 - horyzontalna skala fluktuacji ciśnienia L U ~ 10 5 s - skala czasu Przybliżenie geostroficzne W przypadku składowej horyzontalnej ruchu dominujące są 2 człony równania N-S: siła Coriolisa i gradient ciśnienia

29 29 Wiatr geostroficzny Równania progostyczne

30 Let's consider situation with negligible viscosity and important gravity. Let's focus on a vertical component of the momentum equation (along gravity acceleration). vertical velocity component gravity acceleration in static situation (no motion) vertical pressure gradient is balanced by gravity acceleration, this is condition for hydrostatic balance:

31 31 Rozwój ośrodków barycznych w średnich szerokościach geograficznych

32 32 Adwekcja ciepła na zaburzeniu frontu polarnego

33 Norwegian model: instability on polar front


Pobierz ppt "Fizyka Pogody i Klimatu Wykład 6 Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski"

Podobne prezentacje


Reklamy Google