Définition 28.5Sciences de la Terre et de l’Univers à l’université — 1re année · 第 28 章 — La circulation générale de l’atmosphère
Un écoulement horizontal est en équilibre géostrophique quand sa force de gradient de pression et sa force de Coriolis se compensent. Le vent géostrophiquevg est le vent qui réalise cet équilibre pour un champ de pression donné : −(1/ρ)∇p−fk×vg=0.
Forces sur une parcelle d’air dans l’hémisphère Nord, la basse pression étant au nord. À gauche : dans l’atmosphère libre la force de gradient de pression (rouge) et la force de Coriolis (bleue) se compensent, et le vent souffle le long des isobares avec la basse à sa gauche. À droite : près du sol le frottement (vert) agit contre le vent ; les trois forces ne s’équilibrent que si le vent est plus lent et dévié d’un angle α vers la basse (dessiné pour α=25∘ et la traînée de la Proposition 28.8).
示例
Exemple 28.7(Un vent lu sur les isobares)
À 50∘ N, f=2×7.292×10−5×sin50∘=1.117×10−4s−1. Des isobares espacées de 4hPa et de 400km donnent ∣∇p∣=400/4×105=1.0×10−3Pam−1 et, avec ρ=1.225kgm−3, un vent géostrophique de 1.0×10−3/(1.225×1.117×10−4)=7.3m/s. Le même espacement à 20∘ N, où f est moins de moitié aussi grand, donnerait 16.4m/s.