<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Volny Rossbi v diske >>

2. Ciklony i anticiklony Rossbi i zonal'nye techeniya v atmosferah planet i okeanah

Prezhde chem pereiti k dal'neishemu izlozheniyu, privedem neskol'ko faktov, dostoverno izvestnyh primenitel'no k planetnym atmosferam i okeanam [5-6], i sushestvennyh dlya nashego rassmotreniya:

• poluchennoe v ramkah teorii melkoi vody uravnenie, opisyvayushee dispersiyu voln v atmosferah planet i okeanah, vo vrashayusheisya vmeste s planetoi lokal'noi dekartovoi sisteme koordinat imeet vid
  
  gde  - proekciya skorosti vrasheniya sistemy na mestnuyu vertikal';  - proekciya skorosti vrasheniya sistemy na meridian;  - adiabaticheskaya skorost' zvuka,  - radius planety; ,  - volnovoe chislo vdol' shiroty;  - vdol' meridiana. Vysokochastotnoe reshenie etogo uravneniya ( ) predstavlyaet soboi zakon dispersii gravitacionno-giroskopicheskih voln, a nizkochastotnoe - zakon dispersii voln Rossbi:
  

• vrashenie sistemy sushestvenno vliyaet na dinamiku i svoistva volnovyh struktur, esli vypolnyaetsya tak nazyvaemyi rezhim Rossbi, a imenno ili , gde  - masshtab struktury v ploskosti, perpendikulyarnoi mestnoi vertikali;  - harakternaya skorost' volnovyh dvizhenii;  - chislo Kibelya-Rossbi; poskol'ku dvizheniya v volne v lyubom sluchae dozvukovye, to dostatochnym dlya rezhima Rossbi usloviem sluzhit , gde  - radius Rossbi-Obuhova;

  Ris. 1. Primery cepochki atmosfernyh ciklonov nad Arktikoi (a) i Antarktikoi (b): ekvidestantnye urovni izobaricheskoi poverhnosti v severnom (a) i yuzhnom (b) polushariyah (bukvami i otmecheny sootvetstvenno ciklony i anticiklony)

• obuslovlennye siloi Koriolisa i ee neodnorodnost'yu vdol' meridiana dlinnovolnovye vozmusheniya v nizhnih shirotah
  predstavlyayut soboi volny Rossbi (planetarnye volny), na nelineinoi stadii podderzhivayushie ili sozdayushie zonal'nye (vdol' shiroty) techeniya, a v srednih shirotah - regulyarno chereduyushiesya ciklonicheskie i anticiklonicheskie vihri Rossbi, rotor skorosti kotoryh parallelen ili antiparallelen vektoru lokal'noi uglovoi skorosti vrasheniya sistemy sootvetstvenno - sm. ris. 1 (mozhno skazat', chto proslezhivaetsya kachestvennaya analogiya s izvestnoi zadachei ob elektricheskom dreife chastic v skreshennyh elektricheskom i magnitnom polyah (sm., naprimer, [8]), ekvatorial'nye planetarnye volny otvechayut pri etom dvizheniyu po trahoide bez petel', a vihri Rossbi - po trahoide s petlyami; sushestvuet i strogaya analogiya - s tochnost'yu do pereoboznachenii parametrov v zakone dispersii - s dreifovymi volnami v zamagnichennoi plazme, gde temperatura elektronov mnogo bol'she temperatury ionov [5]); drugimi harakternymi primerami ciklonicheskih i anticiklonicheskih vihrei Rossbi yavlyayutsya tak nazyvaemye «barzhi» v atmosfere Yupitera, yavlyayushiesya avtosolitonom Rossbi Bol'shoe Krasnoe Pyatno Yupitera i analogichnyi avtosoliton Neptuna;

• v ciklonah sila Koriolisa napravlena ot centra vihrya, poetomu v nem obrazuetsya ponizhenie, a v anticiklonah, naoborot, povyshenie plotnosti gaza;

• anticiklony znachitel'no bolee dolgozhivuchi, chem ciklony, chto svyazano s osobennostyami dispersii (zametim poputno, chto iz-za povysheniya plotnosti pri prochih ravnyh usloviyah summarnyi uglovoi moment anticiklona okazyvaetsya vyshe, chem u ciklona, poetomu emu trudnee raspast'sya);

• vihri Rossbi medlenno dreifuyut vdol' paralleli na zapad so skorost'yu, ne prevyshayushei , gde  - fazovaya skorost' voln Rossbi, opredelennaya iz lineinogo analiza (sm. nizhe);

• naibolee interesnyi v prikladnom smysle diapazon chisel
  Kibelya-Rossbi snizu ogranichivaetsya iz soobrazhenii maksimal'noi nelineinosti rezhima, pri kotoroi chasticy sredy zahvatyvayutsya i dreifuyut vmeste s volnami ili vihryami: , gde  - radius planety;

• usloviya dlya rezhima Rossbi vypolnyayutsya tem luchshe, chem bol'she razmer sistemy; ego proyavleniya na planetah-gigantah znachitel'no yarche, chem v zemnyh usloviyah.

---

<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Volny Rossbi v diske >>