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4. 순환과 소용돌이도 (Circulation and vorticity )

4. 순환과 소용돌이도 (Circulation and vorticity ). 4.1 순환정리 4.2 소용돌이도 4.3 위치 소용돌이도 4.4 소용돌이도 방정식 4.5 순압유체에서의 소용돌이도 4.6 경압 위치 소용돌이도 방정식. 순환 : 유체내의 페곡선에 대한 국지적 접선방향의 속도 벡터 성분에 대한 선적분 유체의 유한면적에 대한 회전의 거시적 측도 스칼라 소용돌이도 : 속도의 Curl 유체 회전의 미시적 측도 벡터. www.comms.ou.edu.

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4. 순환과 소용돌이도 (Circulation and vorticity )

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  1. 4. 순환과 소용돌이도(Circulation and vorticity) 4.1 순환정리 4.2 소용돌이도 4.3 위치 소용돌이도 4.4 소용돌이도 방정식 4.5 순압유체에서의 소용돌이도 4.6 경압 위치 소용돌이도 방정식

  2. 순환: 유체내의 페곡선에 대한 국지적 접선방향의 속도 벡터 성분에 대한 선적분 유체의 유한면적에 대한 회전의 거시적 측도 스칼라 • 소용돌이도: 속도의 Curl 유체회전의 미시적 측도 벡터 www.comms.ou.edu adg.stanford.edu

  3. 자연좌표계에서의 소용돌이도의 표현 시어 소용돌이도와 곡률소용돌이도

  4. h가 일정한 경우:절대소용돌이도가 운동에 따라 보존됨 • 동풍이 부는 경우 : 공기괴가북쪽으로 이동->f 값이 증가->상대 소용돌이도는 음의 값으로 감소->시계방향 순환을 일으킴 남쪽으로 이동하는 경우-> 양의 상대소용돌이를 유발 • 서풍의 경우: 북이나 남으로 이동하는 공기괴는 절대소용돌이를 보존할 수 없음 그러므로 서풍은 남북으로 이동하지 않고 계속 서풍상태를 유지해야 함.

  5. 두께가 변화하는 경우 • 동풍의 경우: 산을 넘어가면서 두께가 감소됨에 따라 행성와도와상대와도를 모두 낮춤으로써 절대와도를 감소시키고 다시 두께가 증가될 때 역방향으로 진행하여 다시 동서류의 상태를 띠게 됨

  6. 서풍의 경우: 산을 넘은 공기는 원래 두께에 도달했을 때 원래의 위치보다 남쪽에 위치해 있어 양의 상대 소용돌이값을 갖게 되고 또한 원래 위도에 도달했을 때에는 북쪽으로 향하는 성분을 갖고 있으므로 동서방향의 흐름을 갖지 못하고 다시 북쪽으로 가게 됨. 그리하여 계속 절대 소용돌이도를 보존하는 남북방향의 진동을 하게 됨

  7. www.-day.uwyo.edu

  8. 겨울철 PV의 기후값 http://www.eumetcal.org/euromet/english/satmet/s7310/s7310111.htm

  9. : • 위치 소용돌이도는 절대 소용돌이도와 정적 안정도의 곱 • 큰 위치소용돌이 값 저기압성 흐름, 높은 정적 안정도, 낮은 대류권계면, 상층 기압골 • 작은 위치소용돌이 값 고기압성흐름, 낮은 정적 안정도, 높은 대류권계면, 상층 기압능

  10. 위치소용돌이도 (Potential vorticity) 2PVU : 대략적으로 대류권계면을 나타냄 전선구역: 강한 양의 위치소용돌이도 편차 <- 제트의 북쪽 영역의 강한 상대 소용돌이도 제트의 북쪽 영역의 강한 정적안정도

  11. PV- PV+ Brennan et al., 2005

  12. 4.3 소용돌이도 방정식 • 첫번째 항:발산항, 면적과 절대소용돌이의 곱이 일정한 것과 관련 발산이 있는 경우 ->절대소용돌이도는감소, 수렴이 있는 경우 ->절대소용돌이가 증가 • 두번째 항:뒤틀림 함, 속도시어들이 존재할 때 발생하는 절대소용돌이의 증가, 감소를나타냄 • 세번째 항: 솔레노이드항

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