|
我来说个很简单的，惯性流（惯性振动）。
9 `7 o. r: l$ g1 k) ~+ u+ ^% Q 日常生活中，我们看到的流都是朝着某一个方向一直流淌的。但实际上，海洋中的海流并不是直直地往某一个方向流的，而是绕着圈子朝着一个方向流的。这主要是因为，海流受到了地球自转影响。 (a) 南北半球的惯性流示意图 (b) 北纬45°时南风造成的惯性流速端曲线 来源: Ekman (1905). (c) 准惯性流的观测结果.来源: From d'Asaro et al. (1995) （注：整图来自Talley et al. 2011） 通过上图c，可以看到浮标顺着海流漂动，但是移动并非一般的曲线，而是绕着圈向某一方向漂动。这就是惯性流，海洋中最基本的流动方式。 同样的，理论推导也很简单。用非常简单的动量方程就可以推导出来。 假设我们观测的海流只受到地球自转产生的科氏力影响，并且忽视一切非线性项和较小项。海流的在x，y方向上的速度变化率可由： 得到。 这个方程组的解就是： 说白了，就是一个圆周运动。 一旦有任何其他外力，比如风。那么海流的运动就会从标准的圆周，变成图c所示的那样。 与此同时，我们也可以知道，如果在一个惯性周期内做平均，那么这样的惯性振动就会相互抵消，看上去海水就保持不动了。 另外，只要是运动，都会受到地球自转影响，只是明显不明显罢了。 台风的运动轨迹其实也可以看到惯性振动。目前，大家可以看到的台风路径是每隔一段时间发布的观测、预测的台风中心位置连成一条线而成。这样的间隔通常是3小时或者6小时，这样的频率下很难看出惯性振动的样子。如果用高频率的数据，就能看到了。 参考文献： Talley et al. 2011. Dynamical Processes for Descriptive Ocean Circulation (Expanded Version). In Descriptive Physical Oceanography An Introduction Sixth Edition. Academic Press. | 
5 K: T8 s; w3 b+ s7 F