摩擦

未定義

摩擦

風の速度と方向を考慮する第三の力は摩擦です。 空気は流体であるにもかかわらず、空気分子はまだ地球の表面を横切ってこすります。 空気はまた、建物、樹木、丘によって運ばれ、転用されます。 これらの効果はすべて摩擦、表面を渡る空気分子の摩擦を引き起こす。 表面の上の空気はほとんど摩擦を経験しませんが、表面の近くの空気はより多くの摩擦を経験します。 空気が摩擦によって最も影響を受け、表面が境界層と呼ばれる層。

摩擦は風に二つの影響を与えます。 摩擦は、空気の流れと反対に作用することによって運動の方向に反対する。 摩擦の力は空気の速度を変えます。

摩擦は、表面を横切ってドラッグすることによって風を遅くするように作用する(図。 4.27). 木、建物等。 風を遅くする。

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図1.1.1. 下層大気中の風速の4.27プロファイル。 摩擦により表面の近くでより遅い速度を引き起こします。 上部レベルの風はほとんど摩擦を経験しません。

研究問題4.15

前のページのコリオリ方程式を使用して、摩擦が風速を遅くするとコリオリの力はどうなりますか?

コリオリの力は摩擦による風速低下によって減少するため、コリオリの力と圧力勾配の力は互いにバランスをとりません。 地衡流に存在していた圧力勾配力とコリオリ力との間のバランスが克服されている(図。 4.28). この不均衡により、圧力勾配力が支配的になり、高圧領域と低圧領域の周りの表面で見られる流れが生成されます(これはレッスン8bで議論されます。

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図1.1.1. 4.28摩擦が風速を遅くすると、圧力勾配力(PGF)とコリオリ力(CF)はもはや釣り合っていません。 これが起こると、風が等圧線を横切って吹きます。

この力の組み合わせは、総観スケールとそれ以上に関連する運動のスケールでのみ発生します。 このスケールは、低圧および高圧システムのスケールとそれ以上のスケールを指します。 コリオリの力は、大規模な動きのためにここでのみ機能します。 小規模の風の流れを扱うとき、圧力勾配は主要な原動力です。 これが現実に当てはまるかどうかを確認するには、図4.24を振り返ってください。

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