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《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 地球物理流体力学 Geophysical?Fluid Dynamics * 《地球物理流体力学》2012.02-05 广东海洋大学 海洋与气象学院，大气科学系 2011-2012学年 准备知识：哈密顿算子 具有矢量和微分双重性质的算符。 注意：只对位于算子右边的量发生微分作用，不对位于算子左边的量起作用。 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 哈密顿算子： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 哈密顿算子： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 哈密顿算子： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 1.2.2流体的加速度 两种表述流体运动的方法： 以流点为着眼点的拉格朗日（Lagrange）方法 以空间点为着眼点的欧拉（Euler）方法 两种加速度： （1.16） （1.17） * 《地球物理流体力学》2012.02-05 流点的加速度： 把（1.17）中空间点位置坐标（x,y,z）转换成流点在t时刻所处位置的坐标，则（1.17）变为全微商形式： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 拉格朗日欧拉加速度： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 平流加速度： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 拉格朗日加速度与欧拉加速度的差，等于平流加速度。 微商符： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * (1.23) (1.23)称为【微商符】括号里可以是任意矢量。 左端项：流点在移动过程中所具有的物理量随时间的变化，即【个别变化】， 拉格朗日方法的变化； 右端第一项：该物理量在空间点上的时间变化，即【局地时间变化】，欧拉方 法的变化； 右端第二项：由于流体运动而沿着运动方向物理量分布不均匀所引起的物理量 的【平流变化】。 局地变化: (IMPORTANT) 物理量的【局地变化】由两部分变化组成： 流点到达该点带来他处物理量从而引起的【平流变化】 流点带着他处物理量在移动过程中的【个别变化】 《地球物理流体力学》2012.02-05 * （1.23） （1.27） 举例：个别变化为零 流点所具有的物理量不随时间变化，即【个别变化】为零： 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 当流体中物流量分布不均匀时，假如甲地的流点带着甲地物流量值不变的（个别变化 为零）移动到乙地，代替了乙地原来的物理量值，如果甲地的该值比乙地的大，则乙 的物理量出现由小变大的【局地变化】，且该变化完全由【平流变化】引起。 举例：平流变化为零 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 当流体中物流量分布均匀时，此时甲乙两地的流点具有同样的物理量值，但甲地的流 点带着甲地物流量移动到乙地的过程中可发生变化，因此当它到达乙地并代替了乙地 原来的物理量时，甲地的物理量已变化，并引起乙地该量的变化，此时乙地的【局地 变化】完全由【个别变化】引起。 常定流场： 流场不随时间变化，只是空间坐标的函数。 例如：地球大气平均流动的气候分布，可近似的视作常定流场。 《地球物理流体力学》2012.02-05 * Thank you！ 《地球物理流体力学》2012.02-05 * 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05 《地球物理流体力学》2012.02-05