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牧师

连续性方程存在非绝热加热的术语

热带环流的论文吉尔(1980)接近垂直速度随着压力和非绝热加热条件的总和(方程2.5在449页)。

由于压力已经问的函数,明确写作的需要问什么在这个表情?不重复计算p ?

回答

在书中,[动力学硕士,卷30][1]作者AE吉尔定义OP的扰动压力在报纸上引用如下。考虑一个参考系统的压力(海洋/大气静止),我们称之为p_0美元美元。必须指出的是,一个真正的气氛不休息,所以我们考虑偏离参考系统。因为我们正在处理一个垂直压力梯度对OP的方程(2.5)(重力匹配水压大发行量的垂直压力梯度)p_0美元美元是一个函数z z是美元的高度协调。那么扰动压力$ p ' $ $ $ p =定义在以下方式p_0 (z) + p ' $ $如果你添加扰动压力参考压力偏离参考系统。同样一个扰动密度可以定义在以下方式$ $ \ρ= \ rho_0 (z) + \ρ的$ $这样做的基础来自于经典力学(微扰理论)[2]问题是为什么这样做吗?我们正在寻找解决方案,基本上是一个振荡性质。所以实际上这摆脱非线性振荡解不存在的交叉项。在特定情况下2.5的纸你除了引用(Brunt-Vaisala频率)[3]需要考虑一个“浮力迫使”尤其是在热带地区,因为从非绝热加热的巨大贡献。我们说的基本上是一个“开放的系统”][4],除了绝热“工作”做你也要占之间的热交换系统和周围的环境。 In reality this is assumed as ["pseudoadiabatic" process ][5] Then the question is how is the heating rate modeled ? In the AE Gill book this is given by the following equation $$ Q_H = -L_V \frac{Dq_w}{Dt}$$ where $L_v$ is the latent heat of vaporization and $q_w$ is the saturation humidity where the word saturation means the saturation water vapor mixing ratios. Equation (2.5) from OP's paper is derived in Gill's book and is present in the 9th chapter(9.13.7) and will not be derived here but will be stated as is $$\omega_n = \frac{\partial \widetilde \eta}{\partial t} + \widetilde b_n$$ Here $\widetilde \eta $ is the vertical coordinate(in OP's paper the vertical coordinate is pressure) and $b_n$ is the rate of change of buoyancy per unit volume. This form is known as the buoyancy forced [Shallow water equations][6] One can get more details about the perturbation theory for the atmosphere by looking at this link - [Atmospheric Oscillations: Linear Perturbation Theory][7] Similarly if you want horizontal pressure perturbations you model the reference pressure as a function of x and y and then consider deviations thereof. **Useful reading** [What is the meaning of pressure in the Navier-Stokes equation?][8] [1]: https://www.elsevier.com/books/atmosphere-ocean-dynamics/gill/978-0-12-283522-3 [2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Perturbation_theory [3]: https://en.wikipedia.org/wiki/Brunt%E2%80%93V%C3%A4is%C3%A4l%C3%A4_frequency [4]: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermodynamic_system#Open_system [5]: http://glossary.ametsoc.org/wiki/Pseudoadiabatic_process [6]: https://en.wikipedia.org/wiki/Shallow_water_equations [7]: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0074614208605239 [8]: https://physics.stackexchange.com/questions/427000/what-is-the-meaning-of-pressure-in-the-navier-stokes-equation?rq=1

编辑总结

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\ begingroup美元在我看来,压力的概念是基于一个近似认为流体在热平衡。如果我没有错,水平动量方程也独立于传热营力的横向压力梯度不处理它?模型的情况是什么呢?解决方案可能不会显示敏感非绝热加热呢?听起来像一个严重的问题! ! \ endgroup美元
- - - - - -阿格尼
2019年6月19日,在44
\ begingroup美元根据我的理解,只在垂直动量方程模型包括这一项,横向动量、压力、密度和θ仍是独立的。这些数量有多可靠? \ endgroup美元
- - - - - -阿格尼
2019年6月19日,22
\ begingroup美元 @Agni在气象学和大气科学流体不认为热平衡。只参考状态。如果你考虑非线性平流MJO就可可以移动系统超出了赤道波导。对流热在全球大气环流模型通常是参数化的,而不是明确地考虑。显式云解决模型可能会这样做。ecmwf.int /网站/违约/文件/ elibrary / 2011 /… \ endgroup美元
- - - - - -user1066
2019年6月19日,美东
\ begingroup美元所以压力扰动,密度和其他数量必须显示在crm依靠非绝热加热的吗?你知道方程是用来评估这种依赖?我使用一个CRM但我不认为通过控制方程显式的依赖,它还在我的一些模拟不明显。 \ endgroup美元
- - - - - -阿格尼
2019年6月19日,在7:11
\ begingroup美元耦合模型的好处是什么如果我打算评估云感应加热对周围环境的反应吗? \ endgroup美元
- - - - - -阿格尼
2019年6月19日,19

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