Короткова Н.В. Геофизическая гидродинамика

Краткий курс лекций. — Саратов: СГУ имени Н.Г. Чернышевского, 2016. — 68 с.В данном учебном пособии изложены некоторые вопросы теоретической метеорологии, необходимые для подготовки студентов в области предсказания погоды. В пособии не используется более сложный математический аппарат, чем дифференциальное и интегральное исчисление, что позволяет студентам освоить предложенный материал самостоятельно.
Учебное пособие предназначено, в основном, для студентов направления «Прикладная гидрометеорология» дневной и заочной формы обучения, а также при подготовке к государственному экзамену по направлению.
Геофизическую гидродинамику (теоретическую физику атмосферы) можно характеризовать как науку, которая, опираясь на достижения математики, теоретической механики, физики, гидродинамики, гидромеханики, термодинамики стремится с одной стороны, дать теоретическое объяснение процессов и явлений, происходящих в атмосфере, а с другой стороны, разработать методы предвычисления развития этих процессов и явлений. Главной задачей является предвычисление метеорологических элементов или прогноз погоды количественными методами.
В пособии не используется более сложный математический аппарат, чем дифференциальное и интегральное исчисление, что позволяет студентам освоить предложенный материал самостоятельно.
Геофизическая гидродинамика (механика жидкости и газа) — раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами.Введение.
Основные уравнения гидродинамики идеальной жидкости.
Связь между метеорологическими производными.
Уравнение движения.
Уравнение движения (из уравнения Навье-Стокса).
Уравнение движения в декартовой системе координат.
Уравнение движения в сферической системе координат.
Уравнение движения в натуральной (естественной) системе координат.
Волновые движения в атмосфере.
Основные понятия о волновых движениях.
Гравитационные волны на свободной поверхности несжимаемой жидкости.
Плоские волны.
Динамика свободной атмосферы.
Геострофическое движение.
Изменение геострофического ветра с высотой.
Градиентный ветер.
Геострофическая адвекция.
Атмосферные движения.
Циркуляция.
Вихрь.
Связь вихря скорости с давлением и геопотенциалом.
Анализ локального изменения геопотенциальных высот изобарической поверхности.