Rossbyn numero

Rossby-luku (Ro)  on dimensioton luku , samankaltaisuuskriteeri , jota käytetään kuvaamaan virtausta. Nimetty Carl Gustav Rossbyn mukaan . Onko inertiavoiman ja Coriolis-voiman välinen suhde . Navier-Stokes-yhtälössä nämä  ovat termit ( inertiavoima ) ja ( Coriolis -voima ) [1] [2] . Käytetään usein kuvaamaan valtameren ja ilmakehän geofysikaalisia ilmiöitä, joissa se kuvaa Maan pyörimisen aiheuttaman Coriolis-kiihtyvyyden merkitystä. Tunnetaan myös nimellä Kibel-luku (Ki) [3] .

Matemaattinen lauseke

Rossbyn numero on merkitty (ei ) ja se määritellään seuraavasti:

missä  on geofysikaalisen ilmiön ( sykloni , valtameripyörre ) ominaisnopeus,  on geofysikaalisen ilmiön tunnusomainen spatiaalinen mittakaava,  on Coriolis-parametri , missä  on Maan pyörimisen  kulmanopeus ja leveysaste .

Käyttö

Matala Rossbyn luku on merkki järjestelmästä, johon Coriolis-voima vaikuttaa merkittävästi . Suuri Rossbyn luku on merkki systeemistä, jota hallitsevat hitaus ja keskipakovoima . Esimerkiksi tornadolla Rossbyn luku on suuri (≈10 3 , suuri nopeus ja pieni tilamittakaava), mutta matalapainejärjestelmässä (kuten syklonissa ) se on pieni (≈0,1-1). Erilaisten valtamerten ilmiöiden osalta Rossbyn luku voi vaihdella asteikolla ≈10 −2 -10 2 [4] . Tämän seurauksena Coriolis-voiman vaikutus tornadoon on mitätön ja tasapaino barigradientin ja keskipakovoiman välillä saavutetaan (syklostrofinen tasapaino) [5] [6] .

Matalapainejärjestelmissä keskipakovoima on mitätön ja Coriolis-voiman ja barigradientin ( geostrofinen tasapaino ) välillä saavutetaan tasapaino. Valtamerissä kaikki kolme voimaa ovat verrattavissa toisiinsa (syklogeostrofinen tasapaino) [6] . Kanthan ( LH Kantha ) ja Claysonin ( CA Clayson ) teoksissa voidaan nähdä ilmakehän ja valtameren ilmiöiden tila- ja ajallinen mittakaava [7] .

Kun Rossbyn luku on suuri (joko koska se on pieni , kuten tapahtuu tropiikissa ja alemmilla leveysasteilla; tai se on pieni, kuten kotilo vajoamassa; tai nopeudet ovat suuria), Maan pyörimisen vaikutus on mitätön ja voidaan jättää huomiotta. Kun Rossbyn luku on pieni, Maan pyörimisen vaikutus on merkittävä ja kokonaiskiihtyvyys suhteellisen pieni, mikä mahdollistaa geostrofisen approksimation käytön [8] .

Muistiinpanot

  1. ↑ M.B. Abbott & W. Alan Price. Rannikko-, suistoalue- ja satamainsinöörien  opaskirja . - Taylor & Francis , 1994. - s. 16. - ISBN 0419154302 .
  2. ↑ Pronab K Banerjee. Merentutkimus aloittelijoille  (määrittelemätön) . - Mumbai, Intia: Allied Publishers Pvt. Ltd., 2004. - s. 98. - ISBN 8177646532 .
  3. ↑ Boubnov BM, Golitsyn GS Konvektio  pyörivissä nesteissä . - Springer, 1995. - s. 8. - ISBN 0792333713 .
  4. ↑ Lakshmi H. Kantha & Carol Anne Clayson. Valtamerien ja valtamerten  prosessien numeeriset mallit . - Academic Press , 2000. - P. Taulukko 1.5.1, s. 56. - ISBN 0124340687 .
  5. ↑ James R. Holton. Johdatus dynaamiseen meteorologiaan  (määrittelemätön) . - Academic Press , 2004. - S. 64. - ISBN 0123540151 .
  6. ↑ 1 2 Lakshmi H. Kantha & Carol Anne Clayson. s. 103  (uuspr.) . - 2000. - ISBN 0124340687 .
  7. ↑ Lakshmi H. Kantha & Carol Anne Clayson. Kuva 1.5.1 s. 55  (uuspr.) . - 2000. - ISBN 0124340687 .
  8. ↑ Roger Graham Barry ja Richard J. Chorley. Ilmakehä, sää ja ilmasto  (uuspr.) . - Routledge , 2003. - S. 115. - ISBN 0415271711 .

Kirjallisuus