科里奥利力在大气/海洋建模

Question

科里奥利力并不是一个真正的,但根据参考系统和它是如何引用一个惯性系统。这科里奥利力广泛应用于大气/气候建模取而代之的是显式的力量如太阳引力,这给相同的结果吗?

Answer 1

这是你的选择关于建模的气氛。没有很多,只有其中的一个是有意义的。

1. 大气模型从一个惯性参照系的角度。
   祝你好运吧!作为一个顾问告诉我几十年前,“名字!”It's certainly not an Earth-centered frame; the Earth is orbiting the Sun. It's certainly not Sun-centered frame; the Sun is orbiting Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. It's certainly not the solar system barycenter (center of mass); the solar system is orbiting the Milky Way. The Milky Way barycenter? Nope. The Milky Way and the Andromeda galaxy are accelerating toward one another. No matter how far afield we look, we see gravity (and even further afield, metric expansion of space) that hides this inertial frame from us.

2. 使用一个旋转框架重心集中在太阳能系统。
   国际天文参考系就是这样的一个框架。这是或多或少可构成的框架。这里我们忽略或占加速度对银河系的中心,仙女座星系,更远的东西。它可以忽略这些无关的加速度;他们是非常,非常小,变化在整个太阳系还小。任何此类建筑的另一个问题。ICRF几乎肯定是旋转。的前身ICRF J2000框架:科学家们现在知道这是旋转。同样的前任J2000框架,B1950框架。事实上,科学家知道ICRF旋转。ICRF已经升级到ICRF 2.0版。这也是旋转。科学家们只是不知道多少。

3. 使用一个旋转框架集中在地球的重心(又名地球惯性)。
   即使ICRF完美的,没有方法可以合理模型地球大气层在计算机程序从这样的角度来看一个框架。正确模型所需的长度和速度尺度大气和长度和速度尺度使用太阳能系统重心坐标系不匹配。油和水。更糟糕的是,这是一个芝麻街的时刻!(“一个事情不像其他人一样,这些东西就不属于之一。”)
   的东西不属于太阳系重心。唯一合理的方法模型地球大气层是使用地球的角度。现在计算机程序开始有机会代表大气,和这样做的方式计算是可行的。一个地球框架正在加速,但我们可以处理。我们可以假装vec美元\ \ vec F =美元仍然适用。这个结果在虚构的潮汐加速度。这不是一个问题。物理仍能工作。

4. 使用一个地球,地球定点参考系。
   问题依然存在,地球惯性坐标系中描述选项# 3。地球、大气和海洋是旋转,并以不同的速率。这意味着“开始有机会”是有点过于乐观。它让很多,更有意义使用框架与地球旋转。这增加了更多的虚拟力,离心和科里奥利力,但再一次,这不是一个问题。事实上,这简化了,气象学家做的事情终于有机会代表气氛的方式计算是可行的。

选项# 4,一个需要虚构的第三个身体力量(又名潮汐力),虚构的离心力,虚构的科氏力,是唯一的选择的意义从建模的角度大气中。

Answer 2

科里奥利加速度仅出现在一个旋转参考系与地球一样。科里奥利效应是由地球自转引起的惯性质量体验的效果。如果你在一个惯性参照系,从而加速,将没有科里奥利效应。

假设你能够建模的地球运动作为参照系的太阳系模型集中在太阳(假设它是加速),那么就没有需要包括科里奥利效应。

Answer 3

如果你的问题是:我有一个方程以武力术语F (x, t),美元和假设F (x, t)是美元造成的影响,然后将方程的解决方案一样,如果力F (x, t)美元B已经造成的影响,那么答案当然是“是的”。(即相同的力。,大小相等,方向相同)总是会引起同样的反应系统,无论这种力量是从哪里来的。

当然,科里奥利力有非常特殊的形式,你会很难找到其他物理效应将导致一个力词有相同的形式。