力管

力管

力管是指等容面簇與等壓面簇互相斜交所形成的管子,是三維空間的矢量。

基本介紹

  • 中文名:力管
  • 外文名:solenold
  • 學科:動力氣象學
  • 性質:三維空間的矢量
  • 相關概念:力管環流
定義,力管環流,

定義

力管(solenold)是指等容面簇與等壓面簇互相斜交所形成的管子。這種情形發生在斜壓大氣中,如果等容面與等壓面平行,則
。這種情形稱為正壓大氣。由皮葉克尼斯環流定律有:
其中
為相對環流,a為比容,p為壓力,
為由曲線S所圍的面積,稱為面元矢,Ω為地球自轉角速度,
為閉曲線S所圍面積在赤道面上的投影。當
方向轉向
方向是逆(順)時針時,按右手螺旋規則規定力管項為正(負)值,這種結構使氣旋(反氣旋)性環流加強。
圖1 等容面與等壓面斜交圖1 等容面與等壓面斜交
以海陸風為例,氣壓向上減小,而大氣的比容是向上增加的。白天太陽輻射使陸地溫度高于洋面溫度,故白天陸上的比容比海洋上的比容大,而等容面與等壓面斜交如圖1所示。由皮葉克尼斯環流定律可知,白天近地面的風從海洋吹向陸地。

力管環流

力管環流是指大氣中由於力管的存在(大氣的斜壓性)而導致的局地環流。例如圖2中箭頭所示的環流就是力管環流。
圖2 力管環流圖2 力管環流
力管環流是—種直接環流,暖空氣一側有上升運動,冷空氣一側有下沉運動。大氣斜壓性越強,力管環流也越強。但通過力管環流,將使等比容面變得平行於等壓面,即使得大氣斜壓性趨於減弱。同時,摩擦作用也對力管環流的發展有抑制作用。

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