Баротропность

Баротро́пность, баротропи́я (из Шаблон:Lang-grc — тяжесть + Шаблон:Lang-grc2 — оборот, поворот, образ, характер) в гидродинамике — свойство сплошной среды, при котором её плотность является функцией только давления. Сплошная среда, не являющаяся баротропной, называется «барокли́нной».

Бароклинная атмосфера. Изотермы: красно-оранжевые, изобары: сине-голубые линии

В баротропной среде изопикническая поверхность параллельна изобарической.

В бароклинной атмосфере плотность воздуха является функцией не только давления, но и температуры или влажности. В бароклинном океане плотность воды является функцией не только давления, но и температуры или солености.

Бароклинность является одной из причин развития завихренности в атмосфере и в океане. Из уравнения вихря следует, что скорость роста завихренности под действием бароклинности измеряется псевдовектором:

$B=\frac{1}{{\rho }^2}\mathrm{\nabla }\rho \times \mathrm{\nabla }p,$

где $\rho$ — плотность, $p$ — давление. Векторное произведение градиентов давления и плотности пропорционально углу наклона между изобарической и изопикнической поверхностями.

Для идеального газа эта величина принимает вид:

$B=\frac{\mathrm{\nabla }p\times \mathrm{\nabla }T}{\rho T},$

где $T$ — абсолютная температура.

Для газа с постоянной удельной теплоёмкостью (политропный газ) из уравнения Пуассона следует, что вектора градиента давления и градиента плотности параллельны. Из этого следует, что политропный газ всегда баротропен.

См. также

• Уравнение вихря
• Адиабатический процесс

Литература

• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite book

Литература

• Динамическая метеорология. Под ред. Д. Л. Лайхтмана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 607 с.

Ссылки

• Баротропность // Метеорологический словарь