表面的动量传递和风力的设置
风的自由表面设置
湖对面的风的作用在摩擦表面结果从风动量转移到水。这种转移发生在应力的形式(N m ~ 2)应用于自由表面。压力可以参数化的
T = C0PlU2w
CD的阻力系数,pa = 1.2公斤m ~ 3是空气密度,和Ui0吗风速以10米在水面之上。通常CD = 1.3 x 10 ~ 3,但这个值可能不同±40%取决于风速、水深,相对温度,®
N =常数
图1连续潜层次特征,发现在湖泊和典型层近似。(一)不断密度的均匀潜。(b)两层近似连续的分层,层分离发生在温跃层。(c)的三层近似连续的分层,层分离发生在昼夜和季节斜温层。(d)的三层近似连续的分层,层的分离发生在变温层的上、下表面。整个水柱(e)连续分层与常数浮力频率。(f)连续分层的深水层的特点是一个常数浮力频率。
N =常数
图1连续潜层次特征,发现在湖泊和典型层近似。(一)不断密度的均匀潜。(b)两层近似连续的分层,层分离发生在温跃层。(c)的三层近似连续的分层,层分离发生在昼夜和季节温跃层。(d)的三层近似连续的分层,层的分离发生在变温层的上、下表面。整个水柱(e)连续分层与常数浮力频率。(f)连续分层的深水层的特点是一个常数浮力频率。
水表面和邻近的空气柱的区别。
与稳定的风将推动相关的动量转移背风岸地表水,造成位移的自由表面由于固体边界的存在(图2);长时间,浅水湖泊这可能是几米一样大(例如,在伊利湖~ 2米)(见电流上混合层和无层理的水体)。
这个位移叫做风设置。如果风应力申请足够的时间(一个季度的基本假潮期如下定义),一个稳态的自由表面会发生倾斜之间有一个平衡应用风力表面积x (t)和流体静力学压力由于欲望的自由表面回到重力平衡。在稳态平衡这些力量,考虑到方程的斜率自由表面dx gH
在u * = \ Jt / po表面风切变速度,% (x, t)是界面(表面)平衡位置的位移,x是纵向坐标。曲面的方程斜率可能集成给最大界面位移,计算沿垂直边界u2 L
n (t = 0, x = 0, L) =±——/ sV ';gH 2
风设置的内部分层
在某种程度上类似于设置在自由表面,风引起的位移沿温跃层也会发生。考虑一个简单的两层湖。水堆积成山的背风岸迎风漂移同时推下thermo-cline同时推高了自由表面(图2 (b),图3)。自由表面仍近水平由于hypolom-nion返回流的发展,导致垂直速度剪切斜温层。相应的上升流发生在迎风海岸(图3)。稳态自由表面的斜率是由斜压重力压力之间的平衡倾斜温跃层和力通过变温层由于风应力作用
害怕dx嗨,g = g (p2 -π)/ p2是减少重力在接口(斜温层)(看到电流在分层水体1:Density-Driven流)。温跃层的方程斜率可能通过集成在盆地长度rc - 0 = 0, x = 0, L) =±
继续阅读:盆地规模湖面驻波运动
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