Pregunta 5 - Velocitat vertical · Meteorología y Climatología UB 2012

Tema: Teoria quasigeostròfica, velocitat vertical i desenvolupament de sistemes · Del examen Examen de Meteorologia Dinàmica - Curs 2012-2013 (2012)

Enunciado

Tenint en compte la coordenada vertical zz, la tercera equació del moviment s'escriu com: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}on aa és el radi de la Terra, Ω\Omega la velocitat angular de rotació terrestre, ϕ\phi la latitud i ffzf_{fz} la component vertical de la fricció.

Pregunta 5 - Velocitat vertical (2 punts)

c.

Raoneu per quin motiu el càlcul de la velocitat vertical presenta un interès cabdal en meteorologia tot i que la seva magnitud a escala sinòptica sigui aproximadament tres ordres de magnitud inferior a la del vent horitzontal.

d.

En coordenades isobàriques, la integració vertical de l'equació de continuïtat ofereix una relació formal directa per obtenir la velocitat vertical ω\omega: ω(p)=ω(ps)+∫pps∇H⋅v⃗ dp\omega(p) = \omega(p_s) + \int_{p}^{p_s} \nabla_H \cdot \vec{v}\, dp

Transformeu aquesta equació per determinar la velocitat vertical ww (dz/dtdz/dt) al límit superior d'una capa superficial i comenteu quines són les principals limitacions i problemes que presenta aquest mètode cinemàtic.

Enunciado: Pregunta 5 - Velocitat vertical · Meteorología y Climatología UB 2012

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

c. Raoneu per quin motiu el càlcul de la velocitat vertical presenta un interès cabdal en meteorologia tot i que la seva magnitud a escala sinòptica sigui aproximadament tres ordres de magnitud inferior a la del vent horitzontal.

Solución: La velocitat vertical governa directament els canvis termodinàmics d'estat de l'aigua: els ascensos produeixen refredament adiabàtic, condensació, formació de núvols i precipitació, mentre que la subsidència provoca escalfament adiabàtic i estabilitat. A més, connecta les conversions entre energia cinètica i energia potencial disponible.

d. Transformeu aquesta equació per determinar la velocitat vertical w (dz/dt) al límit superior d'una capa superficial i comenteu quines són les principals limitacions i problemes que presenta aquest mètode cinemàtic.

Solución: Emprant ω≈−ρgw\omega \approx -\rho g w, s'obté: w(z1)≈−1ρg∫p1ps∇H⋅v⃗ dpw(z_1) \approx -\frac{1}{\rho g} \int_{p_1}^{p_s} \nabla_H\cdot\vec{v}\, dp Limitacions: la divergència horitzontal ∇H⋅v⃗\nabla_H\cdot\vec{v} és una diferència petita (10−510^{-5} a 10−6 s−110^{-6}\ \mathrm{s^{-1}}) entre termes d'ordre 10−4 s−110^{-4}\ \mathrm{s^{-1}} que es cancel·len en gran mesura. Com que els errors instrumentals del vent són de l'ordre de la mateixa divergència, en integrar verticalment els errors s'acumulen i condueixen a valors no realistes de ww.

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

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

‹ Ejercicio Activitat 4 · 2014 · Pregunta 4 - Apartats c i d · 2011 ›

Más ejercicios de Teoria quasigeostròfica, velocitat vertical i desenvolupament de sistemes