Вступление в динамическую метеорологию (проф. Русин Игорь Николаевич)

1. Вступление в динамическую метеорологию(проф. Русин Игорь Николаевич) Тот, кто будет заниматься, должен обращать внимание на этот знак (руна Одина –знак предостережения). Он указывает на материал, который буду спрашивать

2. Учебные пособия: • Учебник в библиотеке • Презентации моих лекций по курсу в хостинге • http://rusin.rshu.ru • (FZO/FZO_4/) • Или на сайте: • http://www.geo.spbu.ru/download • (скачать=> динамическая метеорология)

3. Определение прагматическое • Как раздел метеорологии • Динамическая метеорология изучает движения атмосферного воздуха на основе фундаментальных законов гидродинамики и тепло-, массообмена. • (В отличие от физической метеорлогии, которая изучает свойства воздуха, слабо зависящие или независящие от его движения)

4. Определение по предмету изучения: • Динамическая метеорология изучает законы движения • тяжелой, • стратифицированной, • бароклинной газовой оболочки • над вращающейся • Орографически неоднородной планетой • под влиянием притока энергииот Солнца Каждый должен знать значение этих терминов и фразы в целом!

5. Место динамической метеорологии в системе наук

6. Динамическая метеорология Это идеология прогноза погоды и климата Это методология метеорологических исследований Она нужна: Как основа изучения синоптики и климатологии Чтобы у вас сформировалось физически обоснованное представление о структуре и свойствах атмосферных движений

7. Принципы исследования: • Составление уравнений равенства скоростей изменения состояний частицы • Т.е. динамическая метеорология базируется на неравновесной термодинамике системы, каждая бесконечно малая частица которой находится в состоянии локального термодинамического равновесия

8. Пример неравновесности, чтоб не пугались: Суть законов сохранения можно легко понять, так как на свете есть много вещей, которые сохраняются. Например, деньги. Пусть у Вас в конце года iимеется некоторое количество денег Mi. Если ничего не тратить, то через n месяцев их количество Mi+1 сохраниться. Это можно записать в виде равенства: Если за этот период Вы получили доход Inи произвели затраты En, то количество денег в конце года будет удовлетворять «принципу сохранения денег», который можно выразить равенством . Но если период велик, скажем, год, то невозможно выразить годовые затраты или доход за год только через исходное количество денег Mi.Гораздо легче ввести средние за месяц величины дохода Iи затрат E и переписать равенство в виде

9. Продолжение примера А дальше можно следовать ходу рассуждений Ньютона. Если для больших промежутков n невозможно найти связи I(Mi) и E(Mi), то для маленьких промежутков времени такая связь может быть найдена. Поэтому принцип сохранения денег записывают в виде дифференциального уравнения равенства скоростей получения I(Mi) , траты E(Mi) и накопления dМ/dt денег: Это дифференциальное уравнение описывает состояние динамического равновесия, при котором скорость изменения исследуемой величины Mконтролируется интенсивностями источников и стоков этой величины. В динамической метеорологии на основе использования принципов сохранения массы, импульса и энергии формулируются модели изменения состояния атмосферы.

10. Система уравнений гидро- и термодинамики атмосферы - теоретическая модель атмосферы Именно эту систему уравнений мы обоснуем и будем учиться применять для описания атмосферных движений

11. Доказательства справедливости 1 :Достигнутое качество прогноза термобарических полей (ГМЦ РФ)

12. Воспроизводимость лабораторных экспериментов с помощью численного моделирования на базе этих уравнений Доказательства справедливости 2:

13. А это ежики