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\ begingroup美元

我想证明旋转的旋转行为数值模拟风暴。到目前为止,包括压力梯度,科里奥利加速度、摩擦力和重力加速度。

在非惯性参照系(地球表面的),美元(O ', vec vec {{x}, \ \ y '}, vec {\ z '}) $, $ \ vec {x} $分南、vec {y '} \分美元向东,vec {z '} \美元上涨。我发现气团的加速度表示为:

$ \ ddot {x} = - \ cfrac{1}{\ρ}\ cfrac{\部分p}{\部分x '} - {x} \ν\点+ 2 \ω\罪(\λ)\点{y '} $

美元\ ddot {y '} = - \ cfrac{1}{\ρ}\ cfrac{\部分p}{\偏y '} - {y '} \ν\点2 \ω(\罪(\λ)\点{x} + \ cos(\λ)\点美元{z '})

$ \ ddot {z '} = - g \ cfrac{1}{\ρ}\ cfrac{\部分p}{\部分z '} - \ν\点{z '} + 2 \ω\ cos(\λ)\点{y '} $

在最后一个条款是变位由于科里奥利效应,中间的摩擦部队和第一批压力梯度力。g是重力加速度的美元($ g = 9.8 \硕士^ {2}$)。

我将在二维工作自从我给出初始条件(压力地图)为一个特定的高度。但后来我将忽略一些科里奥利和重力,我敢打赌,和许多其他的影响。我可以去的3 d描述现象,但它可能难以处理压力在不同的海拔地图的集合。

问题:

  1. 身体是一组方程正确的模型准确spiral-ish旋转的飓风?如果不是,什么是价值增加的其他力量?

  2. 我在做数值模拟,我想测试它与压力的地图。我所做的第一件事就是删除的条款,vec {z '} \方向美元从我给出初始条件(压力地图)为一个特定的高度。这是近似仍然正确的实现我的目标吗?

  3. 除了问题2,如果模型应该被描述在一个三维坐标系统中,它可能是难以处理的集合映射在不同海拔地区的压力,是吗?

我绝对不是一个专家,我的阅读主题没有帮助。

\ endgroup美元
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  • 1
    \ begingroup美元 我不是一个专家,但不应该有M.r。ω^ ^ 2条款角动量守恒?还是充分覆盖的科里奥利的词吗? \ endgroup美元
    - - - - - -戈登斯坦格
    2015年12月30日14:09
  • \ begingroup美元 没有离心力不包括在内。 \ endgroup美元
    - - - - - -tinyyy
    2015年12月30日,在37
  • 2
    \ begingroup美元 看一看www2.mmm.ucar.edu/people/bryan/cm1/cm1_equations.pdf细节方程用于CM1这是一个理想化的模型用于严重的风暴和飓风。还要注意按照惯例通常你会看到积极的x北东和积极的y。 \ endgroup美元
    - - - - - -凯西
    2015年12月30日17:41
  • 2
    \ begingroup美元 你描述的问题是粘性浅水方程。他们可以表达在单-(二维)或多层(3 d)形式。请指定你的问题你是否打算研究二维或三维系统。方程组是正确的物理过程的极限,它描述了——gravity-inertial波。的3 d系统,线性摩擦\νu将inapropriate美元,美元\ν之间非常不同的x美元,y和z美元美元,非常不同的表面附近和在空中。你的解决方案将允许nearly-geostrophic漩涡(不是飓风)。 \ endgroup美元
    - - - - - -milancurcic
    2015年12月30日19:14
  • 2
    \ begingroup美元 还要注意,离心力在那里,你不认为这是一个明确的术语在笛卡儿坐标系。它会弹出这个词在圆柱坐标系,但这种形式嵌入在d ^ 2 x / dt ^ 2美元和d ^ 2 y / dt ^ 2美元。 \ endgroup美元
    - - - - - -milancurcic
    2015年12月30日19:16

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