词条 | 爱克曼螺线 |
释义 | 爱克曼螺线 根据理论计算及实测资料,可得到在北半球摩擦层中不考虑气压梯变力随高度改变时风随高度变化的图象。爱克曼螺线是气象学上一个重要的术语,有利于了解摩擦层风速廊线。 面上并把矢量终点用平滑曲线连接起来,叫做爱克曼螺线。这个理论最初由爱克曼在研究洋流随海水深度分布问题时提出,阿凯布洛姆首先应用它来解决风随高度的变化。由图可见,自地面向上,由于摩擦力逐渐减小,风速则随高度不断增加,风向则随高度不断向右偏,到摩擦层顶部,风速接近于地转风,风向与等压线平行。 认为近地面层以上的边界层中上部(称上部摩擦层),大气运动受气压梯度力、科里奥利力和湍流粘性摩擦力等三种力的作用所控制,便可写出确定的大气动力方程组。又假设湍流粘性力项与风速梯度成正比,比例系数K(称湍流交换系数)为常数,再设气压梯度力不随高度变化,则可解前述大气动力方程组得到不同高度z处的风速分量, 由这两个风速分量的合成风速矢量的端点,在u、v坐标图纸上绘出的轨迹是一条螺旋线,故称上部摩擦层风速分布的模式为爱克曼螺线。 爱克曼螺线只是上部摩擦层风速垂直分布的一种简单模式,它与实际风速垂直分布并不完全吻合,与某次实测结果可相差甚大。但与长期大量实测风速平均垂直分布相接近,所以有一定的参考价值。 |
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