• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.定义
  • 4.相关方程
  • 5.参考资料

地转运动

等压线为一族平行的直线时的平衡流场称为地转运动(geostrophic motion),或称为地转风场。在地转运动中,水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。实际风场不大可能是严格的地转风场。然而尺度分析表明,中纬度自由大气中水平气压梯度力与科里奥利力近似地相平衡,运动是准水平、准定常的,而这些正是地转运动的主要特征。

基本信息

  • 中文名

    地转运动

  • 外文名

    geostrophic motion

  • 学科

    动力气象学

  • 平衡关系

    水平气压梯度力与科里奥利力平衡

  • 别名

    地转风场

  • 特征

    中纬度自由大气近似满足地转运动

定义

等压线为一族平行的直线(image)时的平衡流场称为地转运动,或称为地转风场。1

相关方程

在地转运动中,水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。这一平衡关系表示在图1 中。若Vg表示地转风速的大小,则有1

若从矢量形式的水平运动方程出发,则地转运动的动力学关系为

其中 k 和 Vg为矢量。以矢量k 乘以上式得到

上式表明地转风方向与等压线相平行,在北半球(f>0),高压在速度方向右侧,低压在速度方向左侧;地转风大小与水平气压梯度成正比,与密度和纬度的正弦成反比。写成分量形式有1

静力平衡条件下可采用 p 坐标系,p 坐标系中地转运动的动力学关系为1

由此得到

p 坐标系中地转风表达式要比 z 坐标西中简单,不再出现密度因子。又地转风大小为1