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Ciencias de la Tierra y del espacio · 术语表

什么是 Equilibrio geostrófico; viento geostrófico？

又称： equilibrio geostrófico · viento geostrófico

Definición 28.5 Ciencias de la Tierra y del espacio universitarias — primer año · 第 28 章 — La circulación general de la atmósfera

Un flujo horizontal está en equilibrio geostrófico cuando su fuerza del gradiente de presión y su fuerza de Coriolis se cancelan. El viento geostrófico v⃗g\vec v_g es el viento que logra este equilibrio para un campo de presión dado: −(1/ρ)∇p−f k⃗×v⃗g=0⃗-(1/\rho)\nabla p - f\,\vec k\times\vec v_g = \vec 0.

Fuerzas sobre una porción de aire en el hemisferio norte, con baja presión al norte. Izquierda: en la atmósfera libre la fuerza del gradiente de presión (rojo) y la fuerza de Coriolis (azul) se cancelan, y el viento sopla a lo largo de las isobaras con la baja a su izquierda. Derecha: cerca del suelo la fricción (verde) actúa contra el viento; las tres fuerzas se equilibran solo si el viento es más lento y está girado un ángulo hacia la baja (dibujado para = 25 y el arrastre de ).
Fuerzas sobre una porción de aire en el hemisferio norte, con baja presión al norte. Izquierda: en la atmósfera libre la fuerza del gradiente de presión (rojo) y la fuerza de Coriolis (azul) se cancelan, y el viento sopla a lo largo de las isobaras con la baja a su izquierda. Derecha: cerca del suelo la fricción (verde) actúa contra el viento; las tres fuerzas se equilibran solo si el viento es más lento y está girado un ángulo α\alpha hacia la baja (dibujado para α=25∘\alpha = 25{}^{\circ} y el arrastre de Proposición 28.8).

示例

Ejemplo 28.7 (Un viento leído en las isobaras)

A 50∘50{}^{\circ} N, f=2×7.292×10−5×sin⁡50∘=1.117×10−4 s−1f = 2 \times 7.292 \times 10^{-5} \times \sin50{}^{\circ} = 1.117 \times 10^{-4}\,\mathrm{s}^{-1}. Isobaras separadas 4 hPa4\,\mathrm{hPa} y 400 km400\,\mathrm{km} dan ∣∇p∣=400/4×105=1.0×10−3 Pa m−1|\nabla p| = 400/4 \times 10^{5} = 1.0 \times 10^{-3}\,\mathrm{Pa}\,\mathrm{m}^{-1} y, con ρ=1.225 kg m−3\rho = 1.225\,\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-3}, un viento geostrófico de 1.0×10−3/(1.225×1.117×10−4)=7.3 m/s1.0 \times 10^{-3}/(1.225 \times 1.117 \times 10^{-4}) = 7.3\,\mathrm{m}/\mathrm{s}. La misma separación a 20∘20{}^{\circ} N, donde ff es menos de la mitad, daría 16.4 m/s16.4\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

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