Yo'nalishiga

KORIOLIS KUCHINING SHAMOL HARAKATI YO'NALISHIGA TA'SIRI.
D. E. Zyryanov, P. S. Shastovskiy

Akademik M. F. Reshetnev nomidagi Sibir davlat fan va texnologiya universiteti

Rossiya Federatsiyasi, 660037, Krasnoyarsk, prospekt. ular. gaz. "Krasnoyarsk ishchisi", 31
[e-mail]


Shamollarning paydo bo'lishining sabablari keltirilgan. Shamol harakati vektoriga ta'sir qiluvchi kuchlar ko'rib chiqiladi. Koriolis kuchining shamol yo'nalishiga ta'siri sxemasi interpretsiyalandi.


Kalit so'zlar: Geostrofik shamol, bosim gradient kuchi, Koriolis kuchi.


KORIOLIS KUCHINING YO'NALISHGA TA'SIRI
Shamol HARAKATI
DE Zyryanov, PS Shastovskiy

Reshetnev nomidagi Sibir davlat fan va texnologiya universiteti

660037, Rossiya Federatsiyasi, Krasnoyarsk, Krasnoyarskiy rabochy prospekti, 31,
[e-mail]


Shamollarning paydo bo'lishining sabablari keltirilgan. Shamol harakati vektoriga ta'sir qiluvchi kuchlar ko'rib chiqiladi. Koriolis kuchining shamol yo'nalishiga ta'sirining talqin qilingan sxemasi.


Kalit so'zlar: geostrofik shamol, bosim gradient kuchi, Koriolis kuchi.
Kirish.
Fizikada Koriolis kuchi inertial yoki xayoliy kuch boʻlib, inertial tizimga nisbatan aylanadigan mos yozuvlar doirasidagi harakatdagi jismlarga taʼsir qiladi. Soat yoʻnalishi boʻyicha aylanadigan mos yozuvlar tizimida kuch ob’ekt harakatining chap tomonida harakat qiladi. Birida soat sohasi farqli ravishda (yoki teskari yoʻnalishda) aylanish kuch oʻngga harakat qiladi. Koriolis kuchi taʼsirida jismning burilishiga Koriolis effekti deyiladi. Ilgari boshqalar tomonidan tan olingan boʻlsa-da, Koriolis kuchining matematik ifodasi 1835 yilda frantsuz olimi Gaspard-Gustave de Koriolisning suv gʻildiraklari nazariyasi bilan bogʻliq maqolasida paydo boʻlgan. 20-asrning boshlarida Koriolis kuchi atamasi meteorologiya bilan bogʻliq holda qoʻllanila boshlandi.
Nyutonning harakat qonunlari jismning inertial (tezlanmaydigan) sanoq sistemasidagi harakatini tavsiflaydi. Nyuton qonunlari aylanuvchi sanoq tizimiga aylantirilganda, Koriolis va markazdan qochma tezlanishlar paydo boʻladi. Massalari boʻlgan jismlarga qoʻllanilganda, tegishli kuchlar ularning massalariga proportsionaldir. Koriolis kuchining kattaligi aylanish tezligiga, markazdan qochma kuchining kattaligi esa aylanish tezligining kvadratiga proportsionaldir. Koriolis kuchi ikkita kattalikka perpendikulyar yoʻnalishda taʼsir qiladi: aylanadigan ramkaning inertial ramkaga nisbatan burchak tezligi va tananing aylanadigan ramkaga nisbatan tezligi va uning kattaligi ob’ektning aylanish tizimidagi tezligiga proportsionaldir (aniqrogʻi, uning aylanish oʻqiga perpendikulyar boʻlgan tezligi komponentiga). Santrifüj kuchi radial yoʻnalishda tashqariga taʼsir qiladi va tananing aylanadigan ramka oʻqidan masofasiga proportsionaldir. Ushbu qoʻshimcha kuchlar inertial kuchlar, xayoliy kuchlar yoki psevdo kuchlar deb ataladi. Bu xayoliy kuchlarni aylanuvchi sanoq sistemasiga kiritish orqali Nyutonning harakat qonunlarini aylanuvchi tizimga xuddi inertial sistemadek tatbiq etish mumkin; bu kuchlar aylanmaydigan tizimda talab qilinmaydigan tuzatish omillari.
„Koriolis effekti“ atamasining mashhur (texnik boʻlmagan) qoʻllanilishida aylanuvchi mos yozuvlar ramkasi deyarli har doim Yerdir . Yer aylanayotganligi sababli, Yerga bogʻlangan kuzatuvchilar jismlarning harakatini toʻgʻri tahlil qilish uchun Koriolis kuchini hisobga olishlari kerak. Er har bir kun/tun aylanishi uchun bitta aylanishni yakunlaydi, shuning uchun kundalik narsalarning harakati uchun Koriolis kuchi sezilmaydi; uning taʼsiri faqat katta masofalar va uzoq vaqt davomida sodir boʻlgan harakatlar uchun sezilarli boʻladi, masalan, atmosferadagi havo yoki okeandagi suvning keng koʻlamli harakati; yoki yuqori aniqlik muhim boʻlgan joylarda, masalan, uzoq masofali artilleriya yoki raketa traektoriyasi. Bunday harakatlar Yer yuzasi tomonidan cheklangan, shuning uchun faqat Koriolis kuchining gorizontal komponenti umumiy ahamiyatga ega. Bu kuch Yer yuzasida harakatlanuvchi jismlarni Shimoliy yarim sharda oʻngga (sayohat yoʻnalishi boʻyicha) va janubiy yarimsharda chapga burilishiga olib keladi. Gorizontal burilish effekti qutblar yaqinida kattaroqdir, chunki mahalliy vertikal oʻq atrofida samarali aylanish tezligi u erda eng katta va ekvatorda nolga kamayadi. Aylanma tizimda boʻlgani kabi toʻgʻridan-toʻgʻri yuqori bosimli joylardan past bosimga oʻtish oʻrniga, shamol va oqimlar ekvatordan shimolga (soat miliga teskari) bu yoʻnalishning oʻng tomoniga va janubga bu yoʻnalishning chap tomoniga oqib oʻtadi. undan (soat yoʻnalishi boʻyicha). Bu taʼsir aylanish va shuning uchun siklonlarning shakllanishi uchun javobgardir

Shamol tabiatning asosiy kuchlaridan biridir. U atmosfera aylanishining muhim tarkibiy qismidir, shuningdek, boshqa tabiat hodisalariga ta'sir qiluvchi omil. Yqorida aytilganlarga qo'shimcha ravishda, kuchli shamol o'z-o'zidan havo kemalarining ishlashiga xalaqit beradigan xavfli omildir. Uning misolidan foydalanib, biz Koriolis kuchining tezlik vektorlari yo'nalishiga ta'sirini ko'rib chiqamiz. Bizning ishimizda shamolning paydo bo'lishining ba'zi sabablarini va uning atmosferadagi harakat traektoriyasiga ta'sir qiluvchi individual kuchlarni o'rgandik.

Shamolning paydo bo'lishining sababi bosim gradientining kuchidir: havo ko'p bo'lgan joylarda
(bosim yuqori bo'lgan joylarda) u etishmaydigan (bosim pastroq) hududga oqib o’tadi. Bosim farqi qanchalik katta bo'lsa, o’qish shunchalik ko'p bo'ladi. Bosim gradient kuchining son qiymati quyidagi formula yordamida aniqlanadi

Bosim gradienti kuchi muayyan kengliklarda yuqori va past bosimli hududlar ajratiladigan, havoni harakatga keltiradigan va unga tezlanishni beruvchi asosiy harakatlantiruvchi kuchdir. (1a-rasm).

Agar faqat barik bosim kuchi hisobga olinsa, shamol gradient yo'nalishi bo'yicha (yuqori bosimdan past bosimga tomon) harakat qiladi (1-rasm, b) [1-3]. Ammo, bosim gradientining kuchidan tashqari, havo massalarining harakatiga shamol yo'nalishi va tezligini o'zgartiradigan bir qator kuchlar ham ta'sir qiladi.

1. a. rasm – Atmosfera sirkulyatsiyasining umumiy ko‘rinishi (B – yuqori, H – past bosim); b - faqat bosim gradient kuchini hisobga olgan holda yerdagi shamolning harakat yo'nalishi

Muhim omil - bu Yerning burilish kuchi - Koriolis kuchi. U Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi tufayli paydo bo'ladi. Uning son qiymatini quyidagi formula yordamida topish mumkin: