柯氏力的推導問題 - 颱風討論

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By Kelly
at 2014-06-08T19:22

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看大氣動力學課本在柯氏力的推導章節一直卡關,想要跟各位先進請教一下。
Holton課本是從角動量守恆出發,結果導出

Du/Dt = 2Ωvsinψ + (uvtanψ)/a --------(1)

Du/Dt = -2Ωwcosψ - uw/a --------(2)

Dv/Dt = -2Ωusinψ - (u^2 tanψ)/a--------(3)

Dw/Dt = 2Ωucosψ + u^2/a --------(4)

每條方程式等號右邊第一項都是柯氏力的分量

可是問題來了

在古典力學課中

(dv/dt)_rot = (dv/dt)_fixed - 2Ω ×v - Ω ×(Ω ×r)

很明顯的在Holton的推導下甚至沒有引入重力

所以這裡的(dv/dt)_fixed = 0

=> (dv/dt)_rot = - 2Ω ×v - Ω ×(Ω ×r)

又柯氏力只有一種定義: - 2Ω ×v

跟(1)-(4)等式右邊的第一項吻合

但是剩下來的項: 離心加速度 - Ω ×(Ω ×r)是和物體速度沒有關連的!!

結果(1)-(4)末項卻是velocity dependent!!

兩者明顯不合

所以我一直很納悶,到底所謂Holton的curvature effect是不是錯誤的?

如果是正確的話,請問我要如何由古典力學轉動座標系計算出curvature項?

問題有點長,謝謝耐心讀完,也希望板上有先進能夠回答這個問題,謝謝。

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Tags: 颱風

All Comments

Genevieve avatar
By Genevieve
at 2014-06-09T16:27
(1)和(2)為什麼分開寫呢?
George avatar
By George
at 2014-06-10T13:32
因為Holton分開討論 其實柯氏力那項可以直接合併 但
Kama avatar
By Kama
at 2014-06-11T10:38
是不確曲率項也可以直接合併

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Suhail Hany avatar
By Suhail Hany
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【更新】鄭明典警告 下周全台梅雨高峰期 2014年06月05日16:29 (更新:新增氣象局發布大雨特報) 受滯留鋒面影響,中央氣象局剛剛發布大雨特報,氣象局表示,現在起到明天,彰化以北 、宜蘭、花蓮及恆春半島有局部大雨發生的機率,請民眾注意瞬間大雨、雷擊及強陣風, 低窪地區請慎防淹水。 此外,氣象局預 ...

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By Sandy
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By Iris
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By Hedy
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想請問下 這周末(6/7) 中部地區(台中 雲林這一帶) 的降雨機率高嗎 看了下預報 似乎都是會有陣雨的狀況? 謝謝大家~ - ...

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By Queena
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今天鋒面位置往南壓,位於台灣南部上空, 鋒面上中小尺度對流發展主要影響的區域也是中部以南地區, 先是一早的雲林沿海,之後在南高屏地區也有中小尺度對流發展起來, 雲林以南地區降雨較為明顯,尤其是屏東地區, 局部單點的累積雨量超過100毫米以上,甚至接近豪雨等級,造成了一些淹水的災情。 彰化以北地區位於 ...