正压组件定义

Question

在这论文作者计算了正压分量u_ {bt}当前美元u:美元

垂直平均速度与深度weigthed差异

如果我没有错,在一个连续的情况下,这意味着:

$ $ u_ {bt} = \压裂{1}{d} \ int_ {-} ^ {0} u (z) ~ dz $ $

然而,假设当前地转,正压组件可以找到以下表达式:

$ $ u_ {bt} = - \压裂{g} {f} \压裂{\部分\埃塔}{\偏y} $ $

g是美元的重力加速度,f科里奥利参数和美元\埃塔SSH异常美元。

这两个表达式等价的吗?如果是,为什么?如果不是,假设之间的差异在两个表达式的基础?

Answer 1

上面基本上是泥沙速度表达式。与此同时,第二个表达式只适用于地转流。泥沙的速度可以由许多机制,与地转平衡就是其中之一。最常见的是风和潮汐(而且大气压力的差异,倾斜的底部,…)。潮汐和风力都创建一个正压压力梯度,必须得到补偿navier - stokes方程的其他部队,摩擦是最常见的一种。的地转平衡是一个具体的解决方案的NS方程忽略了摩擦和其他力量的影响。约翰·威尔金(罗格斯)有一些好的笔记如何从观测估计这些水流。

正压压力梯度也积分结果整个水柱。是一个好例子热的风例子:你需要一个等压(压力)和等密度线斜率差(密度)的表面给你一个斜压梯度。在理论正压流体流是相同的深度:$ u (z) = u_ {bt} $。显然,在实践中,任何液体都边界层中,情况并非如此。