8: Математична та концептуальна підготовка до розуміння атмосферного руху
- Page ID
- 38242
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цілі навчання
До кінця цієї глави ви повинні мати можливість:
- обчислити часткові похідні
- реалізувати векторні позначення, крапковий добуток, перехресний добуток та оператор del
- пояснити різні системи координат і як вони використовуються
- перетворення між математичними та метеорологічними напрямками вітру
- обчислити адвекцію температури в будь-якій точці на карті ізотерм (лінії постійної температури) і векторів вітру
На попередніх уроках ми змогли пояснити фізико-хімічні процеси, використовуючи лише алгебру та диференціальне та інтегральне числення. Термодинаміку, вологі процеси, фізику хмар, склад атмосфери та атмосферне випромінювання та його застосування можна кількісно оцінити (на цьому рівні деталізації) за допомогою досить простої математики. Однак для розуміння та кількісної оцінки динаміки атмосфери потрібно більше математичних навичок.
- 8.4: Для опису погоди потрібні системи координат.
- У метеорології та інших науках про атмосферу ми в основному використовуємо стандартну систему координат x, y та z, звану декартовою системою координат та сферичною системою координат. Давайте розглянемо деякі основні моменти цих двох систем.
Мініатюра: Флюгер. Кредит: Джастін Отто через flickr