斜压

在流体动力学中，分层流体的斜压性是衡量流体中压力梯度与密度梯度的偏差程度的量度。 在气象学中，斜压流是一种密度取决于温度和压力的流。 一个更简单的情况，正压流，允许密度仅依赖于压力，因此压力梯度力的旋度消失了。

斜压正比于：

∇ p × ∇ ρ

它与恒定压力表面和恒定密度表面之间的角度的正弦成正比。 因此，在正压流体中，这些表面是平行的。

在地球的大气层中，正压流在热带地区是一个更好的近似值，那里的密度面和压力面都接近水平，而在高纬度地区，流向斜压。 这些具有高大气斜压性的中纬度带的特点是经常形成天气级气旋，尽管这些并不真正依赖于斜压项本身：例如，它们通常在压力坐标等值面上进行研究，其中该项没有 对涡量产生的贡献。

斜压不稳定性是一种在大气和海洋中具有根本重要性的流体动力学不稳定性。 在大气中，它是形成主导中纬度天气的气旋和反气旋的主要机制。 在海洋中，它会产生一个中尺度涡流场（100 公里或更小），在海洋动力学和示踪剂传输中发挥着各种作用。

在这种情况下，流体是否算作快速旋转由 Rossby 数确定，Rossby 数衡量流动与固体旋转的接近程度。 更准确地说，固体旋转中的流动具有与其角速度成正比的涡度。 罗斯贝数是涡度偏离固体旋转度的量度。 罗斯贝数必须很小才能与斜压不稳定的概念相关。 当 Rossby 数很大时，其他类型的不稳定性变得更相关。

稳定分层流的最简单示例是密度随高度降低的不可压缩流。

在大气等可压缩气体中，相关的度量是熵的垂直梯度，它必须随着高度的增加而增加，才能使流动稳定分层。

分层的强度是通过询问水平风的垂直切变必须有多大才能使气流不稳定并产生经典的开尔文-亥姆霍兹不稳定性来衡量的。 此度量称为理查森数。 当理查森数很大时，分层就足以防止这种剪切不稳定性。

斜压不稳定性最重要的特征是即使在大气中常见的快速旋转和强稳定层结的情况下，它也存在。

斜压不稳定性的能量来源是环境流中的势能。 随着不稳定性的增加，流体的质心降低。 在大气中不断增长的波浪中，向下和向赤道移动的冷空气取代了向极地和向上移动的暖空气。

斜压不稳定性可以在实验室中使用旋转的、充满液体的环形空间进行研究。 环空在外壁处被加热，在内壁处被冷却，由此产生的流体流动产生斜压不稳定波。

术语斜压是指产生涡度的机制。 涡量是速度场的旋度。 一般来说，涡量的演变可以分为平流、拉伸和扭曲和斜压涡量产生的贡献，只要有 沿恒压表面的密度梯度。 斜压流可以与正压流形成对比，在正压流中密度和压力面重合并且没有斜压涡量的产生。

研究这些斜压不稳定性在增长和衰减过程中的演变是发展中纬度天气基本特征理论的重要组成部分。

从无摩擦流体的运动方程开始并取旋度，可以得出 e。