Получить географическую карту для Земли, вращение которой остановилось: различия между версиями
(→Геострофический баланс) |
(→Выбор точности сетки) |
||
Строка 16: | Строка 16: | ||
Поскольку современная форма [[геоид]]а проектом Earth2014 задаётся через расстояния от центра Земли, а в формуле [[file:Umgh.png]] ускорение g не всегда направлено к центру Земли (g=g<sub>Earth</sub>+a, где a - это центробежное ускорение), то нужно разложить ускорение g на две составляющие: направленную к центру Земли, которую обозначим символом g<sub>ver</sub>, и перпендикулярную ей, которую обозначим символом g<sub>hor</sub>. | Поскольку современная форма [[геоид]]а проектом Earth2014 задаётся через расстояния от центра Земли, а в формуле [[file:Umgh.png]] ускорение g не всегда направлено к центру Земли (g=g<sub>Earth</sub>+a, где a - это центробежное ускорение), то нужно разложить ускорение g на две составляющие: направленную к центру Земли, которую обозначим символом g<sub>ver</sub>, и перпендикулярную ей, которую обозначим символом g<sub>hor</sub>. | ||
− | = Выбор точности сетки = | + | = Выбор точности сетки = |
+ | Определим самое большое значение deltaH в сбалансированной модели. | ||
+ | |||
+ | Оно зависит от g<sub>hor</sub> и a<sub>hor</sub>. | ||
= Динамика воды = | = Динамика воды = |
Версия 20:31, 4 декабря 2018
Содержание
Сетка координат[править]
Метод рассчета требует разбиения гидросферы и литосферы на части. С помощью сетки HEALPix делим поверхность Землю на части одинаковой площади.
Пусть такие части гидросферы называются "тазиками" (по-английски "basin").
Влияние внешних сил[править]
Покажем зависимости между размерами "тазика" и силами, действующими на него.
Объем "тазика" равен произведению его площади на высоту.
Погрешностью в 30 м высоты сжимаемостью воды, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю.
Площадь "тазика" постоянна, а расстояния от центра Земли до её поверхности берутся из проекта wikipedia:Global Relief Model#Earth2014 (2015). Погрешностью высоты в 1 метр на 3 квадратных километра эмпирическими данными проекта Earth2014, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю.
Поскольку современная форма геоида проектом Earth2014 задаётся через расстояния от центра Земли, а в формуле Файл:Umgh.png ускорение g не всегда направлено к центру Земли (g=gEarth+a, где a - это центробежное ускорение), то нужно разложить ускорение g на две составляющие: направленную к центру Земли, которую обозначим символом gver, и перпендикулярную ей, которую обозначим символом ghor.
Выбор точности сетки[править]
Определим самое большое значение deltaH в сбалансированной модели.
Оно зависит от ghor и ahor.
Динамика воды[править]
Если убрать из модели центробежное ускорение и подогнать гидросферу к форме нового геоида, то полученная карта будет неправильной, потому что расположение "тазиков" будет случайное.
Поэтому необходимо начинать с современной формы геоида и постепенно шаг за шагом уменьшать центробежное ускорение, балансирую гидросферу методом решёточных уравнений Больцмана.
Геострофический баланс[править]
Geostrophic balance describes a balance between Coriolis and horizontal pressure-gradient forces.
Погрешностью высоты в 1 м геострофией, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю и в дальнейшем считаем, что расстояние от центра Земли до поверхности гидросферы описывается геоидом.
При изменении формы геоида происходит перетекания воды из одного "тазика" в соседние через общее ребро.
У каждого "тазика" есть четыре соседа с общим ребром.
Ограничения модели[править]
Законы сохранения импульса и момента импульса выполняются, если будет смоделировано время физических процессов и будут учтены трение и вязкость воды. Погрешностью, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю.
Погрешностью, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю, поэтому закон сохранения энергии может нарушаться.
Предполагается, что ни гидросфера, ни другие факторы не разрушают литосферу. Также вода не меняет своего состояния: не замерзает-конденсируется, не тает-испаряется. Погрешностью, вызванной {{{чем}}}, пренебрегаю.
Соответственно из законов сохранения выполняется в полной мере только закон сохранения массы.