重力内波
编辑重力内波是在流体介质内而不是在其表面振荡的重力波。 要存在,流体必须分层:由于温度和/或盐度等变化,密度必须随深度/高度变化。 如果密度在很小的垂直距离内发生变化,则波会像表面波一样水平传播,但传播速度较慢,这取决于流体的密度差 界面下方和上方。 如果密度连续变化,则波可以在流体中垂直和水平传播。
重力内波,也称为内部重力波,根据流体分层、产生机制、振幅和外力的影响而有许多其他名称。 如果沿着密度随高度迅速降低的界面水平传播,它们被专门称为界面(内部)波。 如果界面波振幅很大,则称为内部孤立波或内部孤子。 如果在大气中垂直移动,空气密度的显着变化会影响它们的动力学,则它们被称为滞弹性(内)波。 如果由流过地形产生,则称为李波或山波。 如果高山波浪在高处破碎,它们会在地面产生强烈的暖风,称为奇努克风(在北美)或焚风(在欧洲)。 如果潮汐流过海底洋脊或大陆架而在海洋中产生,则称为内潮。 如果它们的演化速度比地球的自转频率慢,以至于它们的动力学受到科里奥利效应的影响,它们就被称为惯性重力波或简称为惯性波。 强力内波通常与罗斯贝波区分开来,后者受科里奥利频率随纬度变化的影响。
内波可视化
编辑通过缓慢来回倾斜一瓶沙拉酱,可以很容易地在厨房中观察到内部波浪 - 波浪存在于油和醋之间的界面处。
大气内波可以通过波云可视化:在波峰处,空气在相对较低的压力下上升和冷却,如果相对湿度接近 xxx,这会导致水蒸气凝结。 显示由山上流动产生的内部波的云被称为透镜状云,因为它们的外观呈透镜状。 不那么引人注目的是,一连串的内部波浪可以通过被描述为人字形天空或鲭鱼天空的波纹云图案来形象化。 雷暴冷空气流出可在大气逆温时发射振幅较大的内部孤立波。
海洋温跃层的起伏可以通过卫星看到,因为波浪增加了水平流汇聚处的表面粗糙度,这增加了阳光的散射。
浮力、折减重力和浮力频率
编辑根据阿基米德原理,浸入水中的物体的重量会随着它所排开的流体的重量而减少。 这适用于密度为 ρ 的流体包裹被密度为 ρ 0 的环境流体所包围。 它的单位体积重量是 g ,其中 g是重力加速度。 除以特征密度 ρ 00 ,给出折合重力的定义:
g ′ ≡ g ρ − ρ 0 ρ 00
如果 ρ > ρ 0 是正的,虽然通常远小于 g 。 因为水的密度比空气大得多,所以空气从表面重力波中置换水几乎感受到了全部重力。 将较温暖的表面与较冷的深水分开的湖泊温跃层的位移会感受到通过重力降低表示的浮力。 例如,冰水和常温水的密度差为水的特征密度的0.002。 所以减少的重力是重力的 0.2%。 正是由于这个原因,内波相对于表面波移动缓慢。
虽然折合重力是描述界面内波浮力的关键变量,但使用不同的量来描述连续分层流体中的浮力。
内容由匿名用户提供,本内容不代表vibaike.com立场,内容投诉举报请联系vibaike.com客服。如若转载,请注明出处:https://vibaike.com/217764/