Единственное отличие от линейного решения заключается в том, что h имеет предписанное значение (возвышение поверхности) не при 2 = 0, представляющем средний уровень поверхности, а при z = h — действительном уровне поверхности. Решения имеют тот же самый вид, что и в предыдущих разделах, за исключением того, что применение граничного условия не так просто. В целом ряде статей [544, 545, 546 и 361] найдены решения для некоторых форм поверхностей, а в [461] применен итеративный подход, использующий в качестве начального приближения линейное решение; он работает в случае гидростатического приближения.[ ...]
Для других профилей плотности и давления вверх по течению решение можно получить численно, и удалось весьма успешно моделировать наблюдавшиеся условия. Так, например, дувший вниз по склону 11 января 1972 г. штормовой ветер численно моделировался в [417] с использованием гидростатической модели, а в [6171 без предположения гидростатичности.[ ...]
В обеих моделях сильный нисходящий поток, возникающий над горой (см. рис. 8.14), сопровождался сильным восходящим потоком на подветренной стороне (в отличие от того, что изображено на рис. 8.14 и в согласии с тем, что наблюдалось в реальном обтекании, представленном на рис. 8.13); максимальная сила ветра на уровне земли была близка к наблюдаемой. В модели без гидростатичности также получаются волны, которые распадаются чуть выше тропопаузы с последующим усилением отклика (см. рис. 8.16). Эта же модель дает цепочку подветренных волн, а поверхностное сопротивление почти в 20 раз больше значения, получаемого из линейной теории.[ ...]
Из сравнения выражений (8.10.6) и (8.10.7) получаем, что максимальное перемещение /г частицы приближенно равняется й/Н.[ ...]
Из этого результата следует, что если высота горы превышает й/М, то частицы, расположенные ниже гребня на большем расстоянии по вертикали, чем й/Ы, будут «блокированы» горой, т. е. не могут перевалить через нее сверху. В действительности эти частицы могут оказаться за горой, обтекая ее сбоку, вместо того чтобы переваливать через гребень. Так, например, в [459] при рассмотрении событий 11 января 1972 г. сообщается, что воздух, достигший Девера (где давление обычно составляет 830 мбар), никогда не находился на уровне ниже 700 мб с наветренной стороны. Другими словами, воздух, расположенный ниже 700 мб, эффективно блокировался Скалистыми горами Колорадского плато. Однако в [459] приводятся данные о том, что по крайней мере часть этого воздуха пересекла водораздельный хребет в Вайоминге в северном направлении в том месте, где он понижается до уровня около 760 мб (по сравнению с примерно 650 мб в Колорадо). Интересным следствием блокирования является тот факт, что воздух на подветренной стороне гор, опустившийся с более высокого уровня, часто оказывается очень сухим, что приводит к более благоприятной летней погоде в горных местностях по сравнению с более отдаленными от гор влажными районами.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению![Демонстрация в лабораторных условиях поглощения критическим слоем внутренних волн, (а) Стенд — наклонный лоток с рифленым дном и (б) наблюдаемые волны в ускоряющемся потоке со сдвигом скорости над рифленым дном с амплитудой 0,5 см и длиной волны 25 см. Лоток содержит стратифицированную жидкость с N => 2,626 с-1 и наклонен на 5,2° [784, рис. 1 и 4е].](/static/pngsmall/819745630.png)
![Результаты нелинейного иегидростатического численного моде лир о , вания штормового ветра на склоне горы, изображенного на рис. 8.13. (а) Контуры потенциальной температуры; (б) контуры горизонтальной скорости (через интервалы 8 м/с). Максимум скорости с подветренной стороны вершины превышает 60 м/с. Вертикальный масштаб дан в километрах и простирается от 0 до 15 км [617].](/static/pngsmall/819745634.png)