準地轉運動

準地轉運動（quasi-geostrophic motion）是地球流體的大尺度運動形式，或描述地球流體大尺度運動的理論模型，其存在基於2個假設，即大尺度運動假設（羅斯貝數遠小於1）和Beta平面假設（科氏力與緯度呈線性關係）。

通過準地轉運動導出的位勢高度、渦度和等壓面垂直速度的隨時間變化被稱為位勢傾向方程、渦度方程和Omega方程，在天氣預報中被用於分析地面系統隨高空槽脊的動態變化。

中文名稱	準地轉運動
英文名稱	quasi-geostrophic motion
定　　義	在渦度方程中, 除散度項外其他各項引入地轉關係而計算的大氣大尺度運動。
套用學科	大氣科學（一級學科），動力氣象學（二級學科）

基本介紹

• 中文名：準地轉運動
• 外文名：quasi-geostrophic motion
• 提出者：Jule Charney
• 提出時間：1948年
• 套用學科：大氣科學，海洋科學，地球流體力學
• 適用領域範圍：大尺度地球流體運動
• 適用領域範圍：天氣預報

歷史

準地轉運動及其有關推論的提出者為美國氣象學家Jule Charney，其在1948年給出了正壓大氣的準地轉運動關係，並導出了準地轉條件的渦度方程。

定義

準地轉運動將真實速度視為地轉速度（geostrophic velocity）和非地轉運動（ageostrophic velocity）的線性疊加，且非地轉運動的量級遠小於地轉運動：

等式右側兩項分別表示地轉速度和非地轉速度。在此基礎上，對嚴格的地轉平衡關係：，考慮非地轉運動打破平衡並帶來速度改變：

對式中的科氏力引入Beta平面假設：

可得準地轉速度隨時間的變化：

上式定義了準地轉運動的速度，並可被用於進一步推導位勢高度、渦度等變數隨時間的變化。