Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

Как известно из классической механики жидкости и газов в баротропной атмосфере уравнение вихря скорости имеет вид [5]

Рис.2. Зональное распределение ротора силы причинности в литосфере (1, g~ r) и атмосфере

(2, g=const,) (для r = 1кг/м3 ).

(11)

где относительный вихрь скорости, l=2 wSinj параметр Кориолиса, Н высота изобарической поверхности, u, v, горизонтальные составляющие скорости ветра.

В предположении квази-геострофичности движения компоненты ветра представляются соотношениями

(12)

где g ускорение свободного падения. Подставляя (12) в (11) получим выражение для баротропного уравнения вихря

(13)

где

В отличие от классической механики, причинная механика, построенная на непреложном факте необратимости времени, вводит понятие силы причинности. В результате в правой части уравнения (13) появляется член, представляющий вихрь силы причинности (10).

Уравнение (13) с учетом (10) принимает вид

(14)

где AQ=.

Для выяснения вклада силы причинности в уравнения (14) были выполнены численные эксперименты с целью получения эволюции начального поля, заданного над северным полушарием в трех вариантах: невозмущенное, циклоническое и антициклональное поле геопотенциала поверхности 500гПа. Последние задавались с центром в полюсе.

Уравнение Гельмгольца (14) решалось конечноразностным методом с применением экстраполяционной процедуры Либмана на квадратной сетке с горизонтальным шагом 300км по территории Северного полушария. На границах моделируемой области задавались нулевые граничные условия.

В классическом варианте баротропного уравнения вихря (13) невозмущенное начальное состояние поля с течением времени не изменяется. С учетом силы причинности происходит эволюция поля геопотенциала, в результате которой возникает планетарная область пониженного давления с центром в полюсе (рис. 4).

Циклонический вихрь с центром в полюсе полностью не заполняется и представляет из себя устойчивую во времени барическую систему.

Антициклонический вихрь с центром в полюсе полностью разрушается. На его месте возникает циклонический вихрь устойчивый во времени.

Во всех трех рассмотренных случаях возникает субтропическая область повышенного давления. Эволюционная картина моделируемых полей по трем сценариям полностью соответствует климатическому полю геопотенциала поверхности 500 гПа (рис. 3). Это соответствие однозначно указывает на существование в Природе силы, выступающая, в нашем случае, как источник, и ранее никоим образом неучтенная классической механикой.

Таким образом, сила причинности, предсказанная причинной механикой и экспериментально обнаруженная Н. А. Козыревым и другими исследователями, является определяющей силой, приводящей состояние атмосферы в устойчивое. Действительно, с точки зрения атмосферы все три заданные начальные состояния являются неустойчивыми (даже в случае отсутствия источника!). С течением времени (в наших экспериментах 5 суток) эти неустойчивые состояния в результате наличия силы причинности переходят в одно устойчивое в виде циклонического вихря с центром в полюсе и субтропическим кольцом повышенного давления. Это состояние качественно соответствует климатическому полю. Важно отметить, что классические уравнения не позволяют получить эволюционную картину поля в отсутствии источника.

На основании (14) были выполнены прогнозы поля геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа с интервалом интегрирования от 24 ч до 240 ч и пространственным шагом h=300 и 150 км по данным для северного полушария в коде GRIB за период январь апрель 2003 г.

В качестве оценок точности прогнозов использовались:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: варианты ответов, загадки с ответами.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата