А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Циклонічний вихор

Циклонічний вихор засмоктує рідину з верхнього та нижнього споев Екмана, створюючи стиск вихрових трубок і відповідне зменшення геострофіческой відносної завихренности.

Такий напрям обертанняциклонічних вихорів характерно для статіфіцірованной атмосфери. Однак у природі можливі умови, коли вклад в середню спіраль-ність вносять одне або обидва горизонтальних напрямки. Як би там не було, у формальних математичних теоріях, побудованих в останньомудесятилітті, часто розглядається ізотропний випадок. Його перевага полягає якщо не у фізичній цінності, то принаймні в математичній простоті.

У такій найбільш примітивній формі циклонний вихор, або циклонічна осередок, являє собоюпіднімається (або опускається) масу рідини, що обертається навколо локальної вертикальної осі і оточену зворотним низхідним (висхідним) потоком. Немає причин вимагати, щоб обертання відбувалося одночасно з вертикальним переміщенням рідини, так само якобертання не повинно неодмінно просторово збігатися з вертикальними рухами. Тому, щоб спростити обчислення, для початку розділимо у часі вертикальні і врашатель-ні руху в малих циклонічних вихорах.

Слід очікувати, що існує виділененапрямок орієнтації осей обертання циклонічних вихорів або конвективних осередків. Цей напрямок визначається характером локальної великомасштабної деформації V До і орієнтацією осі обертання астрономічного тіла. Поки ми працюємо в нескінченному просторі,неважливо, вважається цей напрямок вертикальним, паралельним осі обертання або яким-небудь іншим. Так само як і в § 18.3 сь z направимо по осі обертання локальних вихорів.

Отже, знак Е /Еу) залишається невизначеним у випадку, якщо циклонічні вихори обертаються довго. ЕА: здвома рівними індексами стають величинами одного порядку з коефіцієнтами, всі індекси яких різні.

Іншим прикладом такої різкої бароклінно-сті може служити спостереження в грудні 1977 р. - лютому 1978 р. дуже сильний невеликий, циклонний вихор, майжесо-Літон, який захопив щонайменше весь головний термоклін і рухався на північ і потім на північний захід із прискоренням від 4 - 5 до 15 км /добу, зменшуючись в діаметрі від 150 - 130 до 100 - 80 км зі збільшенням швидкостей обертання в ньому від 50 - 60 до 80 - 90 см /с і з мінімумом швидкості наглибинах 200 - 500 м (через протилежні прогинів головного і сезонного термокліна, так що шар 18-градусної води Саргасового моря тут практично відсутній), причому у верхніх 600 м цей вихор ніс із собою води, по Т - S і Т - О2 співвідношенням відрізнялися від навколишніх водСаргасового моря.

Маючи на увазі нашу мету виявити та проілюструвати основні ефекти, зручно обмежити обговорення ідеалізованими видами циклонічних вихорів, щоб полегшити обчислення різних середніх значень.

У будь-якому випадку корисно ненадовгозупинитися на вигляді джерела, що входить в рівняння динамо в разі, коли циклонічні вихори орієнтовані по всіх трьох напрямках. Точно так само міняються всі індекси і координати.

У § 18.1 була описана генерація меридіонального поля за допомогою спіральноїдеформації азимутальних силових ліній і отримані рівняння динамо (18.6) і (18.7), відповідні цьому процесу. Спіральна деформація створюється закручуванням виступів азимутального поля, увлекаемого циклонічних вихорами (конвективними осередками) при русірідини.

Випадкові раптові (ЕА 103 років) звернення геомагнітного поля цілком можуть пояснюватися просто збільшенням динамо-числа, через що поле на час стає періодичним. Є також й інші пояснення звернень - такі, як перерозподілциклонічних вихорів, - але цю тему краще обговорити дещо пізніше.

З точки зору загальних принципів сводімость рівнянь динамо до виду (18.7) не є несподіваною. Але, з іншого боку, математичні перетворення так сильно відрізняються від випадку динамоциклонічних вихорів, а проміжні результати настільки складні, що їх несподіване спрощення виглядає як алгебраїчний фокус. Зведення рівнянь до простішого вигляду (18.7) навіть призвело Брагінського до висновку, що, ймовірно, існує більш прямий спосіб отриманняостаточних рівнянь. Соу-орд провів таке спрощення, грунтуючись на уявленні про замкнутих лініях струму, і пізніше ми ще зупинимося на цьому. Брагінський[21, 22, 23]і ТАФ іPОберт[151]продовжили розвиток методу, показавши, що цей формалізм особливо зручний дляодночасного аналізу рівнянь динаміки.

Таким чином, рівняння мають найпростіший осесімметріч-ний вид (18.7), (18.8), а динамо пов'язано з генерацією сумарного середнього азимутального векторного потенціалу усередненим впливом циклонічних рухів рідинина азимутальні поле. Основний фізичний висновок ЬА1И х ТВФ, тобто що динамо-ефект виникає завдяки генерації в циклонічних вихорах азимутального векторного потенціалу з переважаючого азимутального магнітного поля, виявився вірним як у нижчому, так і в наступномупо порядку наближенні.

Pаспределеніе повторюваності висоти верхньої межі слоістообоазних хмар взимку (а й влітку (б за спостереженнями з Цугшпітце в 1939 - 1948гг. (по.Pассмотренная модель більш сильного конвективного руху над височинами підтверджуєтьсяспостереженнями Сил-Верман[16]в горах Санта-Каталіна (штат Арізона), які підносяться на 2000 м над навколишньою місцевістю. Фудзіта[3]також показав, що гірський масив, такий, як Сан-Франциско - Піке в штаті Арізона, може стати причиною розщеплення системи конвективних злив, зумовлених впливом подветренного турбулентного сліду з циклонічною вихором швидкості на правій стороні і антнціклоніческім вихором швидкості на лівій стороні, якщо дивитися вниз за течією.

Слідуючи[95, 103], Розглянемо більш докладно тропічні циклони. У циклонічна вихорі в Північній півкулі обертання відбувається проти годинникової стрілки. Діаметр останньої замкнутої ізобари і кордони хмарності тропічного циклону змінюються від 300 до 1000 км. Характерною особливістю ТЦ є кільцеподібна система потужних конвективних хмар, що формують ядро ​​урагану з оком бурі в центрі.

У такій найбільш примітивній формі циклонний вихор, або циклонічна осередок, являє собою піднімається (або опускається) масу рідини, що обертається навколо локальної вертикальної осі і оточену зворотним низхідним (висхідним) потоком. Немає причин вимагати, щоб обертання відбувалося одночасно з вертикальним переміщенням рідини, так само як обертання не повинно неодмінно просторово збігатися з вертикальними рухами. Тому, щоб спростити обчислення, для початку розділимо у часі вертикальні і врашатель-ні руху в малих циклонічних вихорах.

Коли немає загальної теорії, доводиться звертатися до дослідження різноманітних окремих випадків, достатньою мірою ідеалізованих, щоб бути розв'язуваними. У швидко обертаються тілах виникає ще один ефект, який може зменшити турбулентну дифузію і навіть звернути її знак, а також привести до порушення додаткового потоку. Всі ці явища виникають через циклонічних вихорів (подібних атмосферним циклонів), що складають турбулентний плин у швидко обертається тілі.

Ед: л має кілька ненульових компонент, так що з'являється сумарний динамо-ефект. Магнітне поле генерується при будь-якому полі швидкості V, що створює достатню зсувних деформацій, наприклад при неоднорідному обертанні. Динамо в цьому випадку не так ефективно, як при неоднорідному обертанні, що створює азимутальні поле, тому що циклонічні вихори самі по собі викликають великі втрати поля на омічний дисипацію в малих масштабах. Але Краузе і Штеенбек обгрунтували важливу фізичну концепцію: для створення великомасштабного поля не обов'язково присутність великомасштабних рухів. Для цього достатньо і дрібномасштабних рухів, якщо вони спіральні.