0
\ begingroup美元

从控制干气体大气运动的原始方程开始,主要是理想气体定律,以及质量和能量守恒,忽略了扩散系数。

$$P=\rho R T$$ $$\omega \equiv \frac{DP}{Dt}$$因此$$\omega=R(\rho\frac{Dt} {Dt}=-\rho \nabla\cdot\vec{u}$$和$$ frac{Dt} {Dt}=\frac{\omega\rho}{c_p}+\frac{c_p}+\frac{\rho Q}{c_p}-T\rho\nabla\cdot\vec{u})$$分配$R$并应用理想气体定律$$\omega=\frac{R\rho^2\omega}{c_p}+\frac{PQ}{Tc_p}-P\nabla\cdot\vec{u}$$从方程右边分离$\omega$得到$ $ \ω=(1 - \压裂{R \ρ^ 2}{c_p}) ^{1}(\压裂{PQ} {Tc_p} - p vec{你})\微分算符\ cdot \ $ $

我称之为半诊断,因为$\omega$仍然是$\nabla\cdot\vec{u}$的一部分

这是$\ $的有效半诊断方程吗?

\ endgroup美元
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  • \ begingroup美元 我已经有很长一段时间没有做过推导之类的工作了,所以我可能不是最好的输入来源(对我来说,到最后会变得相当复杂!)但是说仅仅由于平流而随时间变化似乎是一个显著的简化? \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2017年3月9日21:08
  • \ begingroup美元 (你可能想要给出更多关于这一点的一些方程的假设和来源) \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2017年3月9日21:09
  • 1
    \ begingroup美元 当然,连续性假设和理想气体假设,是两个基本假设。我也假设是干气体。大写的D/Dt表示拉格朗日导数,这样平流就包含在导数中了。非保守形式的连续性方程,以及我对能量守恒的定义(松散地)来自霍尔顿的《动态气象学导论》。我对ω的定义来自华莱士和霍布斯的《大气科学》。 \ endgroup美元
    - - - - - -BarocliniCplusplus
    2017年3月9日21:36
  • 1
    \ begingroup美元 因为我没有使用Navier-Stokes方程,所以没有必要假设动量平衡。如果没有,我做错了什么?我确信有一个替代的推导-最终的方程可以被解释为能量守恒与非绝热加热的重述,并在右边做功。 \ endgroup美元
    - - - - - -BarocliniCplusplus
    2017年3月31日15:26
  • 1
    \ begingroup美元 这是聊天室:chat.stackexchange.com/rooms/56422/semi-diagnostic-omega \ endgroup美元
    - - - - - -BarocliniCplusplus
    2017年4月1日18:00

1回答1

0
\ begingroup美元

这不是一个有效的诊断方程。垂直速度ω\美元定义为垂直压强$ p $坐标为$\ = Dp/Dt$.因此,你使用的所有方程都应该在压力坐标下。

然后是连续性方程$ $ D \ρ/ Dtρ= - \ \微分算符\ cdot \ vec u $ $

将更改为$$\nabla_p\cdot\vec u=\partial_x u+\partial_y v+\partial_p \omega=0$$

同时,密度\ρ美元压力坐标变成常数1美元美元/ g.你应该用压力坐标中的所有东西作为诊断方程ω\美元

\ endgroup美元

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