Вестник МГОУ. Серия: Физика-математика / 2023 №2
| Название статьи | Простая модель механизма зарождения воздушных вихрей в атмосфере |
| Авторы | Алиев И.Н., Лятифов Р.Э. |
| Серия | Физика-математика |
| Страницы | 6 - 19 |
| Аннотация | Цель. Рассмотрение простейшей модели движения точки в неинерциальной системе координат, объясняющей образование вихрей в атмосфере.Процедура и методы. Проведено аналитическое решение для поставленной модели, получена оценка результатов модели и средних параметров реальных циклонов и антициклонов.Результаты. Из полученного решения следует, что траектория имеет вид спирали, направление скрученности которой зависит от направлений силы Кориолиса и скорости точки, что связано с расположением области образования явления относительно полушарий Земли (северное – по часовой, южное – против). Рассмотрена зависимость решения от постановки граничных и начальных условий. Показано, что при математической постановке задач такого рода возникают трудности с введением граничных и начальных условий, связанных с сингулярностью в нулевой точке. На основе предложенной модели, а также из размерностных соображений получена оценка средних размеров циклонов и антициклонов.Теоретическая значимость заключается в аналитическом обосновании связи движения точки в неинерциальной системе отсчёта с возникновением вихрей в атмосфере. |
| Ключевые слова | неинерциальная система, образование вихря, сила Кориолиса |
| Индекс УДК | 551.51 |
| DOI | |
| Список цитируемой литературы | 1. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.: Мир, 1986. 415 с. 2. Frank W. M. The structure and energetics of the Tropical Cyclone I. Storm structure // Monthly Weather Review. 1977. Vol. 105. Iss. 9. P. 1119–1135. DOI: 10.1175/1520-0493(1977)1052.0.CO;2. 3. Ooyama K. V. Conceptual evolution of the theory and modeling of the tropical cyclone // Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II. 1982. Vol. 60. Iss. 1. P. 369–380. DOI: 10.2151/jmsj1965.60.1_369. 4. Emanuel K. A. The finite-amplitude nature of tropical cyclogenesis // Journal of the Atmospheric Sciences. 1989. Vol. 46. No. 22. P. 3431–3456. DOI: 10.1175/1520-0469(1989)0462.0.CO;2. 5. Emanuel K. A. The theory of hurricanes // Annual Review of Fluid Mechanics. 1991. Vol. 23. P. 179–196. DOI: 10.1146/annurev.fl.23.010191.001143. 6. Chan J. C. L. The physics of tropical cyclone motion // Annual Review of Fluid Mechanics. 2005. Vol. 37 (1). P. 99–128. DOI: 10.1146/annurev.fluid.37.061903.175702. 7. Перевезенцев Ю. П., Мохов И. И., Елисеев А. В. Теория общей циркуляции атмосферы. Казань: Изд-во Казанского университета, 2013. 224 с. 8. Погосян Х. П. Общая циркуляция атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1972. 394 с. 9. Лучков Б. Можно ли укротить ураганы // Научная сессия МИФИ-2005: сборник научных трудов. Т. 7: Астрофизика и космонавтика. Математические методы. Ускорительная техника. М.: МИФИ, 2005. С. 62–63. 10. Пермяков М. С. Необходимые условия развития тропического циклона // Метеорология и гидрология. 1992. № 7. С. 54–60. 11. Мельников В. П., Смульский И. И. Механизмы атмосферных вихрей // Криосфера Земли. 1997. Т. 1. № 1. С. 87–96. 12. Кочин Н. Е.,Кибель И. А., Розе И. В. Теоретическая гидромеханика. М.: ГИФМЛ ,1963. Т. 1. 584 с. 13. Bjerkness V. Über einer hydrodynamischen Fundamentalsatz und seine Anwendung besonders auf die Mechanik der Atmosphäre und des Weltmeeres // Kongliga Svenska Vetenskaps-Academiens Nya Handlingar. 1898. Bd. 31. No. 4. P. 1–35. 14. Thorpe A. J.,Volkert H., Ziemianski M. J. The Bjerknes' circulation theorem. A historical Perspective // Bulletin of the American Meteorological Society. 2003. Vol. 84. Iss. 4. P. 471–480. DOI: 10.1175/BAMS-84-4-471. 15. Камке Э. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1965. 703 с. 16. Алиев И. Н. Термодинамика и электродинамика сплошных сред: учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений. М.: Издательство МГТУ, 2018. 406 с. 17. Жуковский Н. Е. Теоретические основы воздухоплавания. М.: Гостехиздат, 1925. 306 с. 18. Манташьян П. Н. Вихри: от молекул до галактик. Ставрополь: Юркит, 2007. 106 с. 19. Алиев И.Н., Самедова С.А., Лятифов Р.Э. Квазиклассическое квантовое обобщение уравнений Лондонов и гипотеза монополей. Вестник МГТУ им Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки 2023 №4(109) С.39-51. DOI: https://doiorg/10.18698/1812-3368-2023-4-39-51. |
| Полный текст статьи | |
| Кол-во скачиваний | 3 |
