Pregunta 4 - Apartats a i b · Meteorología y Climatología UB 2011

Tema: Equacions del moviment i anàlisi d'escala · Del examen Examen de Meteorologia Dinàmica - Curs 2011-2012 (2011)

Enunciado

Emprant l'altitud zz com a coordenada vertical, la tercera equació del moviment pren la forma:

dwdt−u2+v2a=−1ρ∂p∂z−g+2Ωucos⁡ϕ+ffz\frac{dw}{dt} - \frac{u^2 + v^2}{a} = -\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial z} - g + 2\Omega u \cos\phi + f_{fz}

a.

Avalueu l'ordre de magnitud a escala sinòptica de cadascun dels termes de l'equació.

b.

Simplifiqueu l'expressió per a l'escala sinòptica. Indiqueu quin és el significat físic de la relació resultant i exposeu les conseqüències que té la desaparició de la derivada temporal per determinar la velocitat vertical mitjançant la integració de les equacions primitives.

Enunciado: Pregunta 4 - Apartats a i b · Meteorología y Climatología UB 2011

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Avalueu l'ordre de magnitud a escala sinòptica de cadascun dels termes de l'equació.

Solución: dwdt∼10−7 m/s2\frac{dw}{dt} \sim 10^{-7}\text{ m/s}^2, u2+v2a∼1.5×10−5 m/s2\frac{u^2+v^2}{a} \sim 1.5\times 10^{-5}\text{ m/s}^2, −1ρ∂p∂z∼10 m/s2-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial z} \sim 10\text{ m/s}^2, −g∼10 m/s2-g \sim 10\text{ m/s}^2, 2Ωucos⁡ϕ∼10−3 m/s22\Omega u \cos\phi \sim 10^{-3}\text{ m/s}^2, ffz∼10−12 m/s2f_{fz} \sim 10^{-12}\text{ m/s}^2.

b. Simplifiqueu l'expressió per a l'escala sinòptica. Indiqueu quin és el significat físic de la relació resultant i exposeu les conseqüències que té la desaparició de la derivada temporal per determinar la velocitat vertical mitjançant la integració de les equacions primitives.

Solución: L'expressió es redueix a l'aproximació hidrostàtica: ∂p∂z=−ρg\frac{\partial p}{\partial z} = -\rho g. La pèrdua de dwdt\frac{dw}{dt} elimina el caràcter pronòstic de l'equació vertical, impedint calcular w(t+Δt)w(t+\Delta t) per integració temporal directa i obligant a obtenir ww de forma diagnòstica (equació de continuïtat o equació omega).

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Pregunta 5 - Anàlisi d'escala de la tercera equac… · 2012

Más ejercicios de Equacions del moviment i anàlisi d'escala