Частота Брента-Вяйсяля

Частота Брента-Вяйсяля

Частота Брента-Вяйсяля

Брента-Вяйсяля частота (частота плавучести)механике сплошных сред) — частота с которой элемент жидкости перемещённый вертикально в стратифицированой среде будет в этой среде осциллировать. Используется для определения условий устойчивой или неустойчивой стратификации в океанологии, метеорологии и геофизике.

Содержание

Математическое выражение

Для атмосферы:

N \equiv \sqrt{\frac{g}{\theta}\frac{d\theta}{dz}}, где θ — потенциальная температура, g ускорение свободного падения, и z — высота.

Для океана:

N \equiv \sqrt{-\frac{g}{\rho}\frac{d\rho}{dz}}, где ρ — потенциальная плотность, \frac{d\rho}{dz} — изменение плотности с глубиной.

В океане единицей измерения являются циклы в час[1]

Физический смысл

Идея выводится из второго закона Ньютона применённого к частице воды находящейся в стратифицированной жидкости (в которой плотность изменяется по вертикали). Частица перемещается по вертикали из начальной позиции и попадает в слой где плотность окружающей воды иная чем плотность частицы. Если жидкость устойчиво стратифицирована (N²>0), то при перемещении кверху плотность частицы воды будет больше чем плотность окружающей жидкости и частица начнёт тонуть. При этом за счёт инерции частица «проскочит» слой одинаковой с ней плотности и попадёт в слой большей плотности. Архимедова сила начнёт выталкивать ее наверх где она снова проскочет слой равной ей плотности и так будет осциллировать пока, наконец, не обретёт покой в слое равной ей плотности. Если же ускорение направлено не в сторону начальной позиции а от нее (N²<0) стратификация является неустойчивой, в таких случаях в океане обычно наблюдается опрокидывание слоёв или конвекция.

См. также

Литература

  • Роберт Стюарт Введение в физическую океанографию.. — 2005.
  • Доронин Ю.П. Физика моря.. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978. — С. 44-45.
  • Каменкович В.М, Монин А.С.. Том 1 // Океанология, Физика океана. — Москва: Наука, 1978. — С. глава II, раздел 1..

Примечания

  1. * Роберт Стюарт Введение в физическую океанографию. Глава 8, Уравнение Движения с трением. — 2005.

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Частота Брента-Вяйсяля" в других словарях:

  • Брента-Вяйсяля частота — (частота плавучести) (в механике сплошных сред)  частота с которой элемент жидкости перемещённый вертикально в стратифицированой среде будет в этой среде осциллировать. Используется для определения условий устойчивой или неустойчивой… …   Википедия

  • Частота Брента — Частота Брента  Вяйсяля (также частота плавучести)  в механике сплошных сред частота, с которой элемент жидкости, перемещённый вертикально в стратифицированной среде будет в этой среде осциллировать. Используется для определения условий …   Википедия

  • Брента - Вяйсяля частота — (частота плавучести) частота элемента жидкости, удовлетворяющее условию гидростатического равновесия в механике сплошных сред. , где ускорение свободного падения, плотность вещества, поперечная координата (обычно направлена вертикально вниз).… …   Википедия

  • Вяйсяля, Вильхо — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Вяйсяля. Вильхо Вяйсяля Vilho Väisälä Дата рождения: 28 сентября 1889(1889 09 28) Место рождения: Контиолах …   Википедия

  • Число Ричардсона — ( )  критерий подобия в гидродинамике, равный отношению потенциальной энергии тела, погружённого в жидкость к его кинетической энергии. Под «телом» здесь обычно понимается рассматриваемая жидкость или газ. В общем случае число Ричардсона… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»