История динамической метеорологии

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

История динамической метеорологии

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 0
Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / История динамической метеорологии
Автор Сообщение
Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 10:15


История динамической метеорологии от первых шагов до наших дней.
Первые шаги.
Развитие динамической метеорологии неразрывно связано с развитием других наук , общего прогресса человечества. Первые шаги стало возможным сделать лишь тогда когда великие физики и математики XVIII в. Подготовили для нее фундамент и разработали для нее математический аппарат. Основы гидродинамики несжимаемой жидкости были заложены в XVIII
http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/ Persones/Bernoulli.html
в. Бернулли (1738г.), позднее этой новой ветвью заинтересовался Даламбер (1717-1783гг.). http://filosof.historic.ru/enc/item/f00/s02/a00029 3.shtml
После того как Галлей попытался установить некоторые физические законы действующие в атмосфере, Берлинская академия наук в 1746г. Назначает грант за лучшую работу в этой области.
http://www.astromyth.tau-site.ru/History/Halley.ht m

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 10:16


Эту премию и получил Даламбер за «Размышления об общей причине ветров» В них он ввел в математику новый метод, воспользовавшись впервые понятием о частной производной. Даламбер пренебрег галлеевским объяснением пассатов: « Я признаю,- писал он, - что неодинаковое количество тепла, которое Солнце дает различным частям атмосферы, должно возбуждать в ней движения , я могу даже согласиться, что так возникает общий ветер, который дует всегда в одном направлении….,но принципы необходимые для его расчета, у нас отсутствуют полностью, ибо мы не знаем ни законов воздействия этого тепла, ни величины расширения, которое оно производит в частицах воздуха….» Не смотря на это Даламбер стремился доказать, что пассаты являются родом атмосферных приливов. Вычисленная им величина атмосферного прилива оказалась = 6,8 мм.рт.ст. давления атмосферы, что не обнаруживалось наблюдениями. Позднее (1752г.) Даламбер предпринял попытку построить общие уравнения движения жидкости Следующий шаг сделал Леонард Эйлер (1707-1783гг.)
http://ricolor.org/history/eng/tochn/eyler/
В 1755г. Леонар Эйлер придал уравнения Даламбера знакомый нам вид «уравнений гидромеханики в форме Эйлера» которые изучают студенты гидрометеорологических вузов (5 курс). http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00092/28 500.htm
Позднее , в 1769г. он представил эти уравнения в иной форме, которую мы связываем с именем Лагранжа (1736-1813гг.) http://www.univer.omsk.su/omsk/Edu/Math/llagranj.h tm
Уравниения имеют вид: http://bse.sci-lib.com/article068272.html
Позднее эстафету по продвижению теоретической метеорологии принимает Лаплас (1749-1827гг.)
http://www.univer.omsk.su/omsk/Edu/Math/llaplas.ht m
Этот человек сыграл очень большую роль в истории динамической метеорологии, по этой причине я остановлюсь подробнее на описании его трудов. К сожалению, на этом сайте нет никакой возможности писать уравнения не смотря на то, что он посвящен такой серьёзной науке как метеорология. По этой причине мне остаётся лишь одно - использовать ссылки.

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 10:16


Одним из выдающихся трудов Лапласа была его «Небесная механика» изданная в 1805 и 1822г.
http://www.bestreferat.ru/referat-33249.html
Несколько ее глав было посвящено вопросам статики и движения газов, теории атмосферных приливов и теории звука. Атмосферным приливам посвящено четыре главы «Небесной механики». Там он привел общие уравнения жидкости в форме Лагранжа и Эйлера, а также уравнения непрерывности, предполагая, что плотность газа - функция его давления.
Затем он показал, что движение однородных жидкостей подчиняется уравнению :
http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00041/14 100.htm
Далее Лаплас пишет уравнение движения жидкости в системе полярных координат, связанных с вращающейся землёй (называемые им уравнения L). Рассмотрев вначале колебания – приливы жидкой оболочки Земли, Лаплас перешел к изучению движения атмосферы; при этом он, подобно Даламберу, заранее оговорился , что пренебрегает турбулентностью и беспорядочными причинами, а рассматривает только основные воздействия, к примеру такие как океан. Шел 1790 год, Лаплас приходит к выводу , что при соединении Солнца и Луны на экваторе атмосферный прилив вызывает изменение давления на 0,63мм рт.ст. , приливные явления должны вызывать соответствующую систему ветров, однако максимальная скорость последних не должна превышать 7 м\сек. Отсюда Лаплас заключил , что пассаты не вызваны притяжением Солнца и Луны. Лаплас провел наблюдения за атмосферным давлением в париже в 1815-1823гг.Полная амплитуда лунного прилива оказалась равной 0,1 мм.рт.ст. Тем самым была опровергнута теория Даламбера о влиянии Луны на движение атмосферы.
Обозревая с высоты нынешнего времени движение научного прогресса в далеком прошлом становится заметно одно из свойств человеческой психологии – стремление с одной стороны расширить кругозор, а с другой стороны побыстрей поставить на этом точку и заявить о победе. В начале XIX века было довольно распространенным убеждение что все явления природы ( и погоды) можно описать с помощью некоторой системы математических уравнений. Такую мысль высказывал , например, Фурье (1768-1830гг.).
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%BE%D0%B7%D0 %B5%D1%84_%D0%A4%D1%83%D1%80%D1%8C%D0%B5
Пройдя по этой ссылке участники сайта смогут познакомиться с биографией этого ученого и его «Аналитической теорией тепла» которую он написал в 1810 году. Он был уверен, что все явления природы охватываются математическим методом и что «…рассматриваемая с этой точки зрения область применения математического анализа столь же широка, как сама природа». Это очень близко к сугубому материализму и давало пищу для его развития в последующие десятилетия. На самом деле такое воззрение справедливо только к некоторому классу физических явлений, в основном из области теоретической механики Ньютона. Однако, это воззрение способствовало проникновению математического метода в метеорологию.
На развитее наук существенное влияние оказывала и история. Во Франции, которая в XVIII- XIX веке имела самую передовую в мире науку Великая французкая революция способствовала ее дальнейшему развитию. Произошла демократизация всех взглядов, получила распространение культура, возникла огромная потребность в образованных людях. Остро встала проблема народного образования и высшей школы – гражданской и военной. Молодая Французкая

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 10:16 - Поправил: Viking


республика нуждалась в кадрах. В 1794г. якобинец и знаменитый геометр Гаспар Монж (1747-1818гг.) основал известную политехническую школу. Это было полувоенное учебное заведение.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0 %B6,_%D0%93%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D1%80
Двухлетний курс школы был подготовительным для вступления в высшие школы путей сообщения, гражданских инженеров, артиллерийскую. Эта школа давала очень солидное математическое образование. В числе первых преподавателей были уже известные нам Лаплас и Лагранж, затем Фурье, Ампер и.т.д. Эта же школа издавала журнал – один из важнейших математических и технических органов той эпохи. Учениками этой школы были многие известные ученые : Гей-Люссак, Навье, Дюлонг, Пуассон, Кориолис. Эта школа по своей продуктивности на ученых и научные труды оттеснила французскую академию.
В 1821г ученик названной выше школы, инженер и впоследствии академик Луи Навье (1785-1836гг.),
http://www.soprotmat.ru/Navie.htm
исходя из молекулярной гипотезы, построил дифференциальные уравнения деформации упругого тела. http://www.soprotmat.ru/Navie.htm
При помощи этих уравнений он изучал движение вязкой жидкости в прямоугольных и круглых трубах. Эти уравнения получили впоследствии название уравнений Навье-стокса.

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 11:43 - Поправил: Viking


Уравнения Навье-Стокса используются для изучения общей циркуляции атмосферы и в настоящее время, впервые их применил для этой цели в 1888г. Обербек. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0 %B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%9D%D0%B0%D0% B2%D1%8C%D0%B5_%E2%80%94_%D0%A1%D1%82%D0%BE%D0%BA% D1%81%D0%B0
Трудность изучения движений на поверхности Земли состояла в том, что они являются относительными. Общая задача об ускорении относительного движения была решена Кориолисом. http://astrogalaxy1.narod.ru/astro016.html
Гаспар-Гюстав Кориолис (1792-1843гг.) был с 1838гю директором курса упомянутой выше Политехнической школы. Там он провел несколько глубоких исследований по механике. Его «Трактат по механике твердых тел» был задуман как руководство по прикладной механике, посвященное главным образом теории машин. Во второй части этого труда, излагающей «расчет полезного действия машин» , решались многие технические вопросы: о передаче работы,прочности,теории турбин,(в том числе и газовых) – словом, многие задачи, которые ставило промышленное производство того времени. При этом возник вопрос и об относительном движении в машинах. Это заставило Кориолиса рассмотреть проблему относительного движения тяжелой точки в самом общем виде, используя понятие о мгновенной оси вращения подвижной системы координат. Рассматривая слагающие абсолютного ускорения точки в функции от ускорения подвижного начала координат и переходя от ускорений к силам , Кориолис нашел то фундаментальное положение, что «фиктивная сила, которую необходимо ввести, чтобы рассматривать относительное движение как абсолютное, вдвое больше той силы, которая создала бы ускорение равное произведению угловой скорости вращения около мгновенной оси на

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 11:44


проекцию относительной скорости на плоскость , перпендикулярную к этой оси….Направление ее (силы)перпендикулярно к направлению мгновенной оси вращения подвижной системы координат и к относительной скорости» Эта теорема имеет фундаментальное значение для динамики атмосферы, однако сам Кориолис не обратил большого внимания на приложение своей теоремы к движениям на поверхности вращающейся Земли и лишь бегло упоминал о возможности такого приложения во введении к своему трактату. В 1836г. Пуассон 91781-1840гг.) обнаружил частный случай кориолисова ускорения: выяснилось, что благодаря вращению земли полет орудийных снарядов отклоняется вправо ( сев. полушарие).Но величина отклонения оказалась незначительной, и это дало повод долгое время считать кориолисово ускорение явлением второстепенным и не имеющим особого значения. Метеорологи тогда почти не обратили внимание на выводы Кориолиса и Пуассона, поэтому неудивительно что Феррель открыл наличие отклоняющей силы вторично.
http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00083/79 600.htm

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 11:58 - Поправил: Viking


Уильям Феррель (1817-1891гг.) сын фермера из Пенсильвании (США), был обыкновенным школьным учителем в г. Нешвиле (штат Тенесси). Он поздно начал свою научную карьеру. Как-то раз ему в руки случайно попала «Небесная механика» Лапласа и он настолько внимательно ознакомился с ней, что смог сделать к ней несколько существенных дополнений. Этот факт говорит о замечательных способностях скромного провинциальгого учителя. Позднее, в 1856г. Феррель познакомился с «Физической географией моря» Мори. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00049/56 700.htm
Он обратил внимание на несовместимость представлений Мори о схеме общей циркуляции атмосферы с представлениями механики. Это дало Феррелю повод изложить свои взгляды на общую циркуляцию и вообще на все движения в атмосфере.

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 12:14


В 1858-1860гг. он сделал первый опыт построения математической теории общей циркуляции, для чего ему пришлось использовать довольно сложные уравнения гидродинамики для атмосферы вращающейся Земли, которые привели его к понятию об отклоняющей силе вращения Земли и о величине этой силы. Феррель утверждал, что последняя была открыта впервые именно им в работе, опубликованной в июне 1859г., за несколько месяцев до того, как во Французкой Академии наук имела место обширная дискуссия на ту же тему. Работы Ферреля ознаменовали собой возникновение новой области науки – динамической, или как ее называли, теоретической метеорологии. С этого момента в истории метеорологии наступает новая эпоха, первые шаги были сделаны, пришло время настоящих исследований.

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 24 Апр 2010 15:28 - Поправил: Viking


Динамическая метеорология в эпоху бурного развития.
Существенный вклад в динамическую метеорологию сделал норвежец Като Гульдберг (1836-1902гг.) http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0 %B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%9D%D0%B0%D0% B2%D1%8C%D0%B5_%E2%80%94_%D0%A1%D1%82%D0%BE%D0%BA% D1%81%D0%B0
работавший с Мононом
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD,_% D0%A5%D0%B5%D0%BD%D1%80%D0%B8%D0%BA

В 1876г. при изучении движения атмосферы они, пренебрегая внутренним трением, ввели некоторую упрощенную зависимость силы трения от скорости воздушных потоков. Таким путем были получены простые и хорошо известные уравнения Гульдберга и Мона.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/1121 98/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D1%8B
Эти уравнения позволяли установить связь между углом отклонения ветра от направления градиента и некоторым эмпирическим коэффициентом трения r, имеющим, очевидно, довольно сложную природу. Исследования циклонов тогда показали, что коэффициент суммирует в себе ряд географических и атмосферных явлений , далеко выходящих за рамки представления о поверхностном трении. http://www.brocgaus.ru/text/109/836.htm
В 1880г. они предложили свои уравнения к построению кинематической модели циклона в двумерной плоскости, позднее, в 1890г. Обербек усовершенствовал эту модель путем небольшого видоизменения уравнений устранив тем самым разрыв скоростей. Но модель Обербека также оставалась плоской .
Шпрунгом была предпринята попытка обойти ошибку, которая зависит от неучета внутреннего трения путем введения второго коэффициента трения на границе между нижним и средними слоями атмосферы.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/1123 73/%D0%A6%D0%B8%D1%80%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%8 6%D0%B8%D1%8F
В 1910г. Сандстрем указал на новое, несколько искусственное представление о силе трения, оказавшееся более удобным . Он предположил, что сила трения действует у земной поверхности назад, под углом к направлению движения (около 140*). Подбирая соответствующую величину этого угла, удалось суммарно учесть действие внутреннего и поверхностного трений. http://meteorologist.ru/teorema-sandstrema.html
http://biglebowsky.livejournal.com/34710.html
Некоторым прогрессом в области теоретической метеорологии было применение понятия о вихре скоростей заимствованного у Гельмгольца http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/2765 8/%D0%93%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BC%D0%B3%D0%BE%D0%BB %D1%8C%D1%86

http://www.vihrestruktura.3dn.ru/_ld/0/9_Poincare. pdf
сделанное в 1872г. Л.Марки. Последний установил, что должна существовать прямая зависимость между вихрем и плотностью. Им была создана еще одна модель циклона, которая в настоящее время имеет лишь историческое значение.
Переход от плоских двумерных движений к трехмерным стал возможен когда стали учитываться изменения состояния газа. Представление о том что при сжатии газа происходит повышение его температуры было известно еще в XVIIIвеке.

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 8 Май 2010 11:28


В 1822г. в своей аналитической теории Фурье также говорил о том, что при восходящем движении воздух охлаждается действием самого расширения. Величину этого охлаждения нашел Пуассон , давший в одной из своих работ по термодинамики атмосферы в 1823г. знаменитое уравнение носящее его имя. http://meteorologist.ru/uravnenie-puassona.html
Значение этого уравнения для термодинамики атмосферы было скоро понято многими выдающимися учеными. Русский метеоролог М.Ф.Спасский в своей книге «Климат Москвы» 1847г. отнес это уравнение к важнейшим законам , объясняющим перемены в атмосфере.
Однако не смотря на это, до конца XIX века еще довольно многие, даже известные метеорологи не представляли себе, что восходящие движения воздуха связаны с изменениями его температуры. Термин « адиабатический процесс» был впервые введен шотландским инженером Рэнкином ( 1820-1872гг.), который является одним из основателей современной термодинамики.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/251238
В 1865г. Кельвин связал изменение состояния газов с первым принципом термодинамики. Он трактовал при этом охлаждение расширяющегося газа как следствие затраты работы против внешнего давления. http://www.biogr.ru/biography/?id_rubric=17&id=128 0
И лишь в 1876г. Клазиус дал в своей « Механической теории тепла» дал уравнение притока тепла в том виде, в котором им мы пользуемся в настоящее время.
Для развития термодинамики атмосферы толчком было множество споров вокруг проблемы фёна. В 1810г. швейцарский естествоиспытатель Эбель указывал, что тепло это возникает при превращении паров в капли. Одно из первых правильных объяснений фёна дал Эспи. http://bse.sci-lib.com/article127190.html
Уже в первых своих работах : «теория дождя , града и снега…» (1838г.) и «Философия бурь» Эспи широко воспользовался представлением об охлаждении воздуха при расширении; величину этого охлаждения он определял при помощи особого прибора, построенного им в 1838г. и названного нефелоскопом. В 1857г. Эспи предугадал существование горячих сухих ветров на южном склоне Карнийских Альп, обращенном к Венеции. Но эта теория не получила должного признания. Большинство метеорологов того времени считали фён опускающимся верхним пассатом , который да приходил в Европу с Карибского моря, неся огромный запас тепла и влаги. Наблюдения швейцарских метеостанций, обнаруживших уменьшение влажности при фене, игнорировались. В 1865г. в популярном докладе « О льде и ледниках» Гельмгольц дал почти дословно то же объяснение фёна, что и Эспи, но оно также прошло мимо внимания большинства метеорологов. Как видим, даже во второй половине XIXвека представления о термодинамики атмосферы были еще очень и очень наивные у большинства метеорологов. В 1874г. Гильдебрандссон в Швеции считал холодный воздух зимних антициклонов приходящим из верхних слоев атмосферы. http://www.slovopedia.com/2/195/218858.html В том же 1874г. американский метеоролог Лумис таким же образом объяснял холода в антициклонах. Он писал, что «…результатом движения воздуха вниз из верхних слоёв должно быть значительное понижение температуры у поверхности земли. Воздух теряет обычно свою влажность в верхних слоях по причине небесного излучения и вновь получает тепло главным образом в нижних слоях»
http://www.komimeteo.ru/cat3.html
http://zardonthemystic.com/2010/03/11/3-klassifika ciya-dozhdej/3/

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 8 Май 2010 11:28


В 1889г. Рессель искал причину холодных волн, частых в США, в сильном излучении и охлаждении верхних слоёв атмосферы, в результате всякое атмосферное возмущение создаёт опрокидывание и похолодание внизу. Эта точка зрения была распространена до начала XX в.
Влажноадиабатические процессы
Влажноадаибатические процессы были исследованы в 1860-х гг. Первую формулу, выразившую величину влажноадиабатического градиента, дал Томсон. http://meteorologist.ru/vlazhnoadiabaticheskiy-pro tsess.html
В метеорологической литературе , однако, получила большее распространение более простая формула Пелена, опубликованная им в 1867г. и дающая выражение для той высоты подъема воздуха, которой соответствует охлаждение на 1*С. Уже тогда Пелен отметил, что влияние влажности на величину охлаждения убывает на больших высотах. Пелен исследовал также условия устойчивости в атмосфере. Он показал, что при вертикальном градиенте температуры, превышающем тот, который имеет место в восходящем потоке, в атмосфере возникает неустойчивость. Мысль о том , что с ростом вертикального градиента температуры возрастает неустойчивость, очень стара. Еще в 1840г. Кемц в своих «Лекциях о метеорологии» писал, что «соответствующие наблюдения, сделанные в Мюнхене и на некоторых горах, показывают, что в те дни, когда там была гроза. Понижение температуры на 1 *С соответствовало возвышению на 78м, что составляет не больше половины той высоты, на которую надо подняться для понижения температуры на 1 *С. Так как вместе с тем утром в такие дни уменьшение температуры по мере возвышения бывает большей частью медленным, то пополудни должны образовываться весьма сильные восходящие потоки воздуха». Представление о неустойчивости было известно еще во времена Кемца (1840-е г.) http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/5125 6/%D0%9A%D0%B5%D0%BC%D1%86
В 1872г. профессор математики Страсбургского университета Рейе (1838- 1919гг.) http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%D0%A0%D0 %B5%D0%B9%D0%B5
в своей книге «Вихри, торнадо и смерчи в земной атмосфере» дал уравнение, связывающее изменение давления в поднимающейся насыщенной массе воздуха с изменением температуры в ней. Рейе указал, что при вертикальном градиенте более 3,42 *С на 100м плотность воздуха возрастает с высотой и таким образом возникает неустойчивое расположение слоев. Формулы Пелена и Рейе являются уравнениями влажных адиабат. Они позволили понять и выразить в числах явления конвекции и образования осадков.
http://www.moryak.biz/modules.php?name=Content&pa= showpage&pid=344
http://www.cpilot.info/pilotu/assen-dzhordanov-vas hi-kryilya/vozduh/
http://www.deltaplanerizm.ru/read/flyplaner/06/
http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=1 4173&p_page=10
В 1874г. Ганн вычислил и опубликовал небольшую табличку влажноадиабатических градиентов при различных температурах и давлении воздуха . http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%D0%93%D0 %B0%D0%BD%D0%BD
Гульдберг и Мон также исследовали влажноадиабатические процессы в атмосфере. Они исходили из того положения, что причиной адиабатического охлаждения является не расширение

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 8 Май 2010 11:28 - Поправил: Viking


массы газа, а затрата работы на подъём его. По существу, это неправильно, но такой способ расчета величины адиабатического охлаждения очень прост и дает тот же числовой результат. Гульдбергу и Мону мы обязаны введением в метеорологию понятия виртуальной температуры. Это был более современный метод учета влияния влажности на плотность воздуха, чем предложенное Лапласом увеличение коэффициента расширения воздуха в барометрической формуле до 0,005. Со времени введения в синоптическую практику метода барической топографии, понятие виртуальной температуры приобрело большое практическое значение.В 1884г. появилась работа Герца «Графический метод определения изменений состояния влажного воздуха», ставившая целью упростить очень громоздкое в случае насыщенного воздуха исследование адиабатических процессов. Генрих Герц (1857-1894гг.) известный каждому школьнику, был приват-доцентом Кильского университета, а затем занял после Клазиуса кафедру физики в Бонне. Там, под его руководством работал в начале 1890-х начинающий физик-теоретик В.Бьеркнес. Славу Герца составили его труды в области электромагнитных волн. Менее известны, но важны его работы по механике и термодинамике. В упомянутой работе он предложил первый адиабатический график. На графике Герца отложены по оси абсцисс- логарифмы температуры. Таким образом сухие адиабаты на графике Герца изображены прямыми линиями. На нее нанесены также влажные адиабаты и лини равной удельной влажности. Герц предполагал, что при конденсации вся образующаяся капельножидкая влага остается во взвешенном состоянии в данной массе воздуха. Существенное отличие диаграммы Герца от современных заключается в том, что она предусматривает «стадию града» ( при 0 *С)во время которой вся вода замерзает. Вследствие этого на диаграмме влажные адиабаты при 0 *С претерпевают разрыв. Величину разрыва можно найти с помощью особого добавочного графика. Представление об этом разрыве, с нашей точки зрения, является искусственным: образующиеся капельки воды способны при дальнейшем подъёме значительно переохлаждаться, причем соответствующая адиабата не претерпевает разрыва.
В 1885г. была сделана первая попытка собрать и систематизировать в одной книге все теоретические исследования, сделанные в области метеорологии. Такой книгой был учебник Шпрунга (1848-1909гг.), сотрудника Кеппена в Гамбурге. Но это не был еще курс динамической метеорологии. В 1900г. Нейогоф дал новую адаиабатическую диаграмму, исправив по указанию Бецольда некоторые небольшие ошибки в вычислениях Герца. Он расположил по оси абсцисс шкалу температуры и по оси ординат высоты.


Динамическая метеорология - век XX.



Начало XX в. в области динамической метеорологии было отмечено важными работами Маргулеса. Маргулес http://ocmu.ru/d.shtml?01121188 разобрал возможные источники бурь, лишив почвы конвекционную теорию циклонов. И указал на важную роль того или иного расположения слоёв в атмосфере. Классической работой Маргулеса является «Температурная стратификация в покоящемся и движущемся воздухе» (1906г.) В ней он сформировал условия динамической устойчивости поверхности раздела двух воздушных масс . В небольшой статье «Об изменении вертикального градиента температуры» Маргулес касался вопроса образования инверсий оседания. Тогда свойства инверсий свободной атмосферы только начали изучаться.
Первым полноценным изданием по динамической метеорологии была «Динамическая метеорология» Ф.Экснера (1917г.) Ф.Экснер (1876-1930гг.)был сыном известного венского врача и академика З.Экснера. Окончив университет в Вене, он получил там в 1900г. степень доктора и в 1901г. поступил в австрийский институт метеорологии и земного магнеизма. С 1907г. он стал

Viking
Участник

Москва.
# Дата: 8 Май 2010 11:29


секретарем института, а с 1917г.- его директором. В 1910г. экснер начал подготавливать «Динамическую метеорологию». В этом труде Экснер ставил своей целью дать « резюме наших теоретических познаний в области метеорологии». Вместе с тем он стремился подвести основание под современную синоптическю метеорологию , не упуская из виду синоптических приложений теории. Впервые в метеорологическом учебнике были отражены проблемы турбулентности и поверхностей раздела. Экснер был близким другом и сотрудником Маргулеса и с самого начала оценил глубину его идей.

Vic1
Участник

Самара
# Дата: 5 Авг 2011 14:02


Viking

Позднее эстафету по продвижению теоретической метеорологии принимает Лаплас (1749-1827гг.)
http://www.univer.omsk.su/omsk/Edu/Math/llaplas.ht m


Смотри-ка, и Даламбер, и Пуассон, и Лаплас... метеорологи )))

а я это их больше по трансформаторам знаю. Они и электротехники!


Viking, хорошая тема. Спасибо!

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 5 Авг 2011 21:19


Vic1

Оператор Лапласа (лапласиан) издавна применяется в синоптической метеорологии (например, лапласиан приземного давления - для расчёта крупномасштабных вертикальных движений воздуха).

Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2024