Однако здесь следует упомянуть еще кое-что, поскольку приспособление стратифицированной жидкости часто оказывается чувствительным к начальному условию. Например, атмосфера, на которую наложено ограничение отсутствия изменчивости по долготе, может приспосабливаться с очень малыми изменениями потенциальной энергии. Вместе с тем небольшие нерегулярности в таком течении часто могут возрастать, забирая потенциальную энергию зонального потока, что приводит к высвобождению гораздо большего количества потенциальной энергии. В природе освобожденная энергия заключена в форме циклонов и антициклонов, которые не только определяют погоду, но и играют решающую роль в общей циркуляции атмосферы. Поэтому понятие доступной потенциальной энергии, которое в 1903 г. впервые выдвинул для объяснения штормов Маргулес [522], является ценным средством анализа общей циркуляции атмосферы. В этом плане его развил Лоренц [483].[ ...]
Как отмечалось в разд. 4.7, среднее значение (на единицу площади) потенциальной энергии атмосферы оценивается величиной 4,5 X 10° Дж/м2, что примерно в 10 раз больше среднего значения кинетической энергии. Если бы вся доступная потенциальная энергия перешла в равномерное движение всей атмосферы, то скорость была бы порядка 30 м/с.[ ...]
Здесь учтено, что u D(8x)/Dt, а интеграл берется по материальному объему. Если использовать уравнения движения, то Vp/р + УФ можно заменить на ускорение, взятое с обратным знаком, так что последний член равен отрицательному значению скорости изменения кинетической энергии, а уравнение (7.8.9) превращается в частный случай соотношения (4.7.8), соответствующий сохранению полной энергии.[ ...]
Отсюда следует, что при адиабатическом процессе давление меняется с высотой жидкости по степенному закону. Квадратные скобки здесь и в других формулах этого раздела обозначают разности значений величины на двух уровнях по давлению.[ ...]
Вернуться к оглавлению