Închis . Această întrebare are nevoie de
detalii sau claritate . În prezent, nu acceptă răspunsuri.
Comentarii
Răspuns
În plus față de alte informații scrise de alții în comentarii, gradienții măsoară rata de schimbare a „unei cantități”.
De exemplu, luați un deal. Pe măsură ce urcați dealul, cota dvs. crește față de baza dealului. Cu cât dealul este mai abrupt, cu atât mai repede se schimbă altitudinea. Panta dealului este definită ca gradientul dealului. Cu cât dealul este mai abrupt, cu atât este mai mare rata de schimbare a altitudinii, în raport cu componenta orizontală a distanței parcurse.
Cu gradienți atmosferici, imaginați-vă că există două orașe, fiecare cu o stație meteo. Distanța dintre cele două este de 100 km.
Fiecare stație meteo măsoară temperatura & la anumite ore, de obicei la intervale de jumătate de oră.
Dacă primul oraș măsoară o presiune de 1011 hPa și temperatura de 25 C @ 10 dimineața și al doilea oraș, la 10 dimineața, măsoară o presiune de 1008 hPa și o temperatură de 20 C, atunci între cele două orașe există o presiune gradient de 0,03 hPa / km [(1011-1008) / 100]. De asemenea, există un gradient de temperatură de 0,05 C / km [(25-20) / 100].
Acum, dacă la 11 dimineața stația meteo din primul oraș înregistrează o presiune de 1012,5 hPa și o temperatură de 28 C, apoi de-a lungul timpului, a existat un gradient de presiune în primul oraș de 1,5 hPa / h [(1012,5-1011) / 1] și un gradient de temperatură de 3 C / h [(28-25) / 1] .
Deci, când vine vorba de gradienți, depinde ce se măsoară (presiune, temperatură, umiditate) și cu ce se măsoară (distanță, timp etc.) și pentru cantitățile atmosferice distanța ar putea fi distanță laterală sau distanță verticală.
Răspuns
Ați verificat https://en.wikipedia.org/wiki/Gradient ? Aceasta este definiția de bază pe care toată lumea o poate conveni. Un vector $ \ vec \ nabla = \ vec e_x \; \ partial_x + \ vec e_y \; \ partial_y + \ vec e_z \; \ partial_z $ alcătuit din trei componente derivate și trei vectori unitari $ \ vec e $.
Trebuie să acționeze pe o cantitate scalară pentru a avea sens, deci doar ceva ca gradientul de temperatură menționat $ \ vec \ nabla T $ are sens să se noteze.
Meteorologii vorbesc adesea doar despre o componentă, cea orizontală. Acest lucru nu este definit în mod riguros, deoarece x și y sunt ambele componente orizontale. este în momentul de interes, indiferent de ceea ce spune sistemul rigid de coordonate.
O rată de schimbare $ \ frac {\ partial T} {\ partial x} $ este adesea aproximată, deoarece este contrapartida discretă a diferențelor finite $ \ frac {\ Delta T} {\ Delta x} $ (implicând o schimbare lină a T pe o distanță $ \ Delta x $). Astfel, afirmațiile neglijent matematic precum „Gradientul este de 2 Pa peste 100 km în direcția nord-vest” prind viață.
Gradienții în timp nu sunt gradienți, sunt rate de schimbare.Numai în relativitatea generală puteți vorbi despre un gradient 4D, deoarece timpul și spațiul devin același câmp matematic.
Răspuns
Dacă există o cantitate care variază în atmosferă, există în mod inerent un gradient.
Deoarece știți că există un gradient de presiune și temperatură, trebuie să existe și un gradient de densitate.
Există, de asemenea, gradienți de viteză a vântului, gradienți de flotabilitate, gradienți de forfecare a vântului, gradienți izentropici, gradienți de vorticitate etc.
Fie $ \ chi $ să fie o cantitate scalară cu ecuația de diagnosticare: chi} {\ partial t} + \ vec {v} \ cdot \ nabla \ chi = F (x, y, z, t) $$, unde $ \ vec {v} $ este vectorul vânt și $ F $ este termenul de forțare (sursă-chiuveta)
Prin urmare $$ \ nabla \ frac {\ partial \ chi} {\ partial t} = \ frac {\ partial \ nabla \ chi} {\ partial t} $$ și $$ \ frac {\ partial \ nabla \ chi} {\ partial t} + \ nabla \ vec {v} \ cdot \ nabla \ chi + \ vec {v} \ cdot \ nabla (\ nabla \ chi) = \ nabla F (x, y, z, t) $$
Prin urmare, modificările gradientului unei cantități sunt în funcție de schimbările de advecție a cantității și de modificările forțării cantității.
De exemplu, un front rece în avans (efectiv un gradient termic în mișcare) poate fi consolidat dacă partea rece este răcită / partea caldă este încălzită sau spațiul scade.