Co tvoří přechod [closed]

Kromě dalších informací, které ostatní napsali v komentářích, přechody měří rychlost změny „veličiny“.

Vezměte například kopec. Při chůzi do kopce se vaše nadmořská výška zvyšuje vzhledem k úpatí kopce. Čím strmější kopec, tím rychleji se vaše nadmořská výška mění. Sklon kopce je definován jako sklon kopce. Čím strmější kopec, tím větší je rychlost změny nadmořské výšky vzhledem k horizontální složce ujeté vzdálenosti.

Představte si, že s atmosférickými přechody existují dvě města, každé s meteorologickou stanicí. Vzdálenost mezi nimi je 100 km.

Každá meteorologická stanice měří teplotu & v definovaných časech, obvykle v půlhodinových intervalech.

Pokud první město měří tlak 1011 hPa a teplotu 25 C @ 10 hodin a druhé město měří v 10 hodin tlak 1008 hPa a teplotu 20 C, pak mezi oběma městy existuje tlak gradient 0,03 hPa / km [(1011-1008) / 100]. Podobně existuje teplotní gradient 0,05 C / km [(25–20) / 100].

Nyní, pokud v 11 hodin zaznamenává meteorologická stanice v prvním městě tlak 1012,5 hPa a teplotu 28 ° C, pak v průběhu času došlo v prvním městě k tlakovému spádu 1,5 hPa / h [(1012,5-1011) / 1] a teplotnímu gradientu 3 C / h [(28-25) / 1] .

Takže pokud jde o přechody, záleží na tom, co se měří (tlak, teplota, vlhkost) a proti čemu se měří (vzdálenost, čas atd.), a pro atmosférické veličiny vzdálenost může to být boční vzdálenost nebo vertikální vzdálenost.

Zkontrolovali jste https://en.wikipedia.org/wiki/Gradient ? To je základní definice, na které se může každý shodnout. Vektor $ \ vec \ nabla = \ vec e_x \; \ částečný_x + \ vec e_y \; \ částečný_y + \ vec e_z \; \ částečný_z $ složený ze tří odvozených komponent a tři jednotkové vektory $ \ vec e $.
Aby to dávalo smysl, musí pracovat na skalární veličině, takže má smysl psát jen něco jako zmíněný teplotní gradient $ \ vec \ nabla T $.

Meteorogové často hovoří pouze o jedné složce, o vodorovné složce. Není to obrazně definováno, protože xay jsou obě vodorovné složky. Obvykle to však znamená $ \ partial_h T $, což je derivace T ve směru h, který je v okamžiku zájmu, bez ohledu na to, co říká rigidní souřadnicový systém.

Rychlost změny $ \ frac {\ částečné T} {\ částečné x} $ je často aproximována, protože je to diskrétní protějšek konečných rozdílů $ \ frac {\ Delta T} {\ Delta x} $ (z čehož vyplývá plynulá změna T na vzdálenost $ \ Delta x $). Takto ožívají matematicky lajdácká tvrzení jako „Přechod je 2 Pa na 100 km směrem na severozápad“.

Přechody v čase nejsou přechody, jsou to rychlosti změn.Pouze v obecné relativitě můžete mluvit o 4D přechodu, protože čas a prostor se stávají stejným matematickým polem.

Pokud existuje množství, které se mění v atmosféře, existuje inherentně gradient.

Protože víte, že existuje tlakový a teplotní gradient, musí existovat také gradient hustoty.

K dispozici jsou také přechody rychlosti větru, přechody vztlaku, přechody smyku větru, isentropické přechody, přechody vířivosti atd.

nechť je $ \ chi $ skalární veličinou s diagnostickou rovnicí: $$ \ frac {\ částečné \ chi} {\ částečné t} + \ vec {v} \ cdot \ nabla \ chi = F (x, y, z, t) $$, kde $ \ vec {v} $ je vektor větru a $ F $ je nutící výraz (source-sink)

Proto $$ \ nabla \ frac {\ parciální \ chi} {\ parciální t} = \ frac {\ parciální \ nabla \ chi} {\ parciální t} $$ a $$ \ frac {\ částečné \ nabla \ chi} {\ částečné t} + \ nabla \ vec {v} \ cdot \ nabla \ chi + \ vec {v} \ cdot \ nabla (\ nabla \ chi) = \ nabla F (x, y, z, t) $$

Proto jsou změny v gradientu veličiny v závislosti na změnách posuvu veličiny a změnách ve vynucení veličiny.

Například postupující studená fronta (ve skutečnosti pohyblivý tepelný gradient) může být posílena, pokud je studená strana ochlazena / teplá strana je zahřátá, nebo se zmenšují mezery.