Частота Брента

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 устойчивой или неустойчивой стратификации в океанологии, метеорологии и геофизике. Названа в честь Д.Брента и В.Вяйсяля.

Содержание

Математическое выражение

Для атмосферы:

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

Для океана:

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

В океане частоту {\frac {N}{2\pi}} принято измерять в циклах 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 вверх, 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. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — С. 44-45.
  • Каменкович В. М, Монин А. С.. Том 1 // Океанология, Физика океана. — М.: Наука, 1978. — С. глава II, раздел 1..

Примечания


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Частота Брента" в других словарях:

  • Частота Брента-Вяйсяля — 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… …   Википедия

  • 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

  • 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»