Wiatr geostroficzny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Wiatr geostroficzny - w meteorologii jest to teoretyczny wiatr, którego prędkość wynika z równowagi sił Coriolisa i gradientu ciśnienia, działających na poruszające się powietrze. Warunek ten jest nazywany równowagą geostroficzną. W tych warunkach powietrze porusza się równolegle do izobar.

Warunek równowagi geostroficznej w przyrodzie jest rzadko spełniony. Wiatr rzeczywisty prawie zawsze różni się od wiatru geostroficznego z powodu obecności dodatkowych sił działających w układzie (np. siły tarcia pomiędzy powietrzem a ziemią). Mimo to, przepływy atmosferyczne na umiarkowanych szerokościach geograficznych z zadowalającym przybliżeniem spełniają założenia równowagi geostroficznej.

Warunek równowagi[edytuj | edytuj kod]

Wiatr geostroficzny (u_g,v_g) opisany jest równaniami:

 u_g = - {g \over f}  {\partial Z \over \partial y}\;,
 v_g = {g \over f}  {\partial Z \over \partial x}\;,

gdzie:

 u_g - składowa wschodnia prędkości wiatru,
 v_g - składowa północna prędkości wiatru ,
g - stała grawitacji,
f - parametr Coriolisa,
y - północna współrzędna położenia,
x - wschodnia współrzędna położenia,
Z - wysokość geopotencjału (związana z ciśnieniem);

lub w zapisie wektorowym:

 \mathbf V_g = \frac {1} {\rho f} \mathbf { \hat k} \times \mathbf \nabla p\;,

gdzie:

 \mathbf V_g - prędkość pozioma wiatru w równowadze,
 \rho - gęstość powietrza,
 \hat k - wersor pionowy,
 \mathbf \nabla p - poziomy gradient ciśnienia.

W układzie współrzędnych związanych z kierunkiem wiatru równanie to przyjmuje postać:

v_g = \frac {1}{\rho f}. \frac {\Delta p}{\Delta x}\;,

gdzie \Delta p to różnica ciśnień w kierunku prostopadłym do wiatru na odcinku \Delta x.