История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2022-10-29 | 62 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Вычисление производных. На картах погоды даже непрерывные поля метеорологических величин (например, барическое поле) представлены дискретными значениями этих величии в пунктах наблюдения. В то же время функции F, определяющие зависимость величины f от координат, т. е. f=F (х,у), вообще говоря, неизвестны и для каждой карты имеют свой вид. Поэтому строгое вычисление производных от f заменяется приближенным — путем замены бесконечно малых приращений метеорологической величины f ее конечными разностями. Для этой цели на карту погоды наносят систему равноотстоящих точек, образующих расчетную сетку, узлами которой являются нанесенные точки. Начало координат, т. е. точка 0, является той точкой, для которой будем вычислять производные метеорологической величины f по ее значениям f0, f1, f2, и т. д. в точках 0, 1, 2, 3 и т. д. Расстояние между соседними точками бs называется шагом сетки. Обычно принимают - 300 км, но в зависимости от характера решаемой задачи бs может иметь другое значение (от 100 до 1000 км).
Для вычисления производных в точке 0 применяются следующие формулы:
Перемещая начало координат из точки 0 в любую точку расчетной сетки и принимая эту точку за новое начало координат, можно вычислить производные для всех интересующих нас точек карты погоды.
Подобные расчеты могут быть произведены и вдоль вертикальной оси (например, путем использования результатов радиозондирования или информации, содержащейся на картах АТ различных уровней).
Вычисление градиентов. В качестве скалярного поля рассмотрим поле давления р (х, у, z). Тогда, как известно, gradp= =др/дх* i +др/ду* j +др/д z * k. Рассматривая карту погоды как горизонтальную плоскость, получим для нее gradp = др/дх* i +др/ду* j (1).Вычислив в данной точке др/дх и др/ду помощью формул (для производной) и отложив полученные значения в виде отрезков на осях координат, можем определить вектор gradp = др/дп
|
как диагональ параллелограмма, построенного на отрезках, изображающих др/дх и др/ду. Численно gradp =корень((др/дх)2+(др/ду)2, п-нормаль В формуле (1) нормаль п направлена в сторону возрастающих значений р, тогда как в метеорологии принято нормаль направлять в сторону убывающих значений р (или другой скалярной величины). Поэтому вектор метеорологического градиента
т. е. направлен противоположно вектору , хотя по величине они и равны. В оперативной синоптической работе приведенный способ вычисления ри применяется редко. Чаще р п определяется
1. Измеряется вдоль нормали расстояние между изобарами бп в сотнях километров. Тогда численно = бр/бп мбар/100 км.
2. Вдоль нормали к изобарам путем интерполяции определяются значения р1 в точке 1 и р2 в точке 2:
Рп | = | р1 — р2 | мбар/100 км.
Совершенно аналогично вычисляются градиенты геопотенциальных высот по изогипсам карт АТ, а также горизонтальные градиенты температуры по изотермам.
Вычисление лапласианов. Наиболее часто вычисляются операторы Лапласа по значениям р, Н и Т. Для поля геопотенциальных высот изобарической поверхности:
что после подстановки вторых производных приводит к формулам типа:
Аналогичные выражения имеют место для .
Вычисление якобианов. Оператор Якоби представляет определенную комбинацию горизонтальных производных двух функций. Пусть, например, этими функциями являются Н и Т. Тогда оператор Якоби:
Применяя выше указанные ф-лы, получаем:
Якобианы типа (Н, Т) часто встречаются в прогностических задачах при вычислении адвективных изменений метеорологических величин.
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!