Originariamente Scritto da
ghiaccio96
Si la spiegazione di ogni singola variabile è giusta.
Vedo che sono sorte domande su alcuni specifici dettagli di questa equazione. Purtroppo non è evidente e immediato capire, per esempio, perchè
li compare una costante di gravitÃ* (in questa equazione g è solo un numero). Bisogna fare un po' di passaggi algebrici, un bel po', per arrivare a quel risultato finale. Quello che conta è saper interpretare quel risultato.
Parto dalle basi. Concettualmente è tutto molto semplice, l'aspetto è enormemente complicato. La sostanza è questa: conoscete il secondo principio della dinamica? o di newton... F=ma. La risultante delle forze che agisce su un corpo produce un'accelerazione sull'oggetto, che può essere più o meno grande a seconda di quanto è la sua massa.
Quell'equazione la si può scrivere anche per un volumetto di fluido... Perchè no? ha massa... lo si fa. Quali sono le forze che agiscono su un fluido? e sulla nostra atmosfera in particolare... ci stanno coriolis naturalmente, i gradienti di pressione e le forze di attrito, questo per un fluido che si muove ad una certa altezza sul piano orizzontale in atmosfera. Sulla verticale agiscono il gradiente di pressone lungo z e la forza peso, anche il volumetto d'aria ha un suo peso naturalmente essendo dotata di massa. Sulla verticale F=m*a è dunque Grad_P+F_peso=m*a. Siccome però sulla verticale, quando si va a guardare la circolazione atmosferica, le accelerazioni verticali sono insignificanti (dentro un cumulonembo naturalmente sono molto forti ma questa è un'altra storia), a=0, dunque vale Grad_p=-F_peso. Questo è noto come equilibrio idrostatico ed è il motivo per cui potete dire "cosa succede a 500 hpa" invece che "cosa succede a 5500 metri". Questa è la sostanza che ci sta dietro, poi naturalmente si scrivo in termini di calcolo differenziale queste 3 equazioni e vanno ad assumere una forma molto complicata.
Prima però un'altra cosa: dicevo che l'equazione del moto te la da F=m*a. Quella per l'energia? L'energia è una velocitÃ* al quadrato, dimensionalmente parlando. L'accelerazione è una velocitÃ* diviso un tempo, sempre dimensionalmente parlando. Quindi per avere l'equazione per l'energia basta moltiplicare F=m*a tutta per v e dunque v*F= m*(v**2)/t, per la precisione così si ottiene l'equazione per l'energia all'istante t. Naturalmente anche in questo caso poi si va a fare il differenziale di questa equazione, ossia d(v**2)/dt= roba e da qui in poi tutto lavoro di calcolo differenziale per arrivare a quel risultato finale. Nient'altro.
Una volta che si è giunti a quella formulazione finale per l'evoluzione temporale dell'energia cinetica (la derivata temporale di Ekz, che è quello che vogliamo sapere, una legge matematica che ci dia una regola su come evolverÃ* l'energia cinetica per poi poter fare una previsione), uno va a guardare i termini dell'equazione sopra e dice (ah vedi, l'evoluzione temporale dell'energia cinetica zonale è data da due elementi, uno che è il termine W*
theta, l'altro è il termine u'v' che si trova sul sito di cui matteo mi ha gentilmente dato il link. Per capire il significato di questi due termini si dovrebbe vedere l'equazione anche per l'evoluzione temporale dell'energia potenziale zonale, per l'energia potenziale eddy e per la cinetica eddy. Quello che dicevo nei messaggi precedenti è che , avendo tutte e 4 le equazioni sotto mano, si vede che w*
theta è un termine col segno più davanti nelle equazioni per l'energia cinetica, sia per la circolazione zonale che quella eddy, mentre ha segno meno nelle equazioni per le energie potenziali. w*
theta è un flusso di calore. Ignorate per un attimo il termine coi flussi di momento. A noi importa poco che sia un flusso di calore, quello che conta è che se il termine w*
theta è positivo, qualunque cosa esso rappresenti, col segno più davanti vuol dire che tutto è positivo. Quindi la derivata temporale dell'energia cinetica è uguale ad una quantitÃ* positiva. Ad analisi 1, quando una derivata è positiva vuol dire che la quantitÃ* che stiamo derivando sta crescendo, in questo caso l'energia cinetica zonale sta crescendo nel tempo. Quindi se in atmosfera ci sono velocitÃ* verticali positive, l'energia cinetica della zonalitÃ* aumenta. Energia che aumenta che vuol dire? che il vento zonale va sempre più veloce. Quindi da una carta vedete che in una certa zona dell'atmosfera c'è un flusso di calore positivo, allora la zonalitÃ* è sempre più forte. Per quanto riguarda il primo termine, l'interpretazione è la stessa. è un prodotto di un flusso di momento con una derivata in y (y rappresenta la latitudine in sostanza)di Ugx, Ugx sta per vento geostrofico lungo la direzione x. Lasciate stare che si chiami geostrofico , è il vento zonale. Di nuovo, se quel prodotto è positivo, avendo il termine un segno più davanti, la derivata temporale dell'energia cinetica zonale è positiva, quindi cresce nel tempo, ossia la zonalitÃ* aumenta. Se i flussi di momento sono positivi e anche la derivata del vento zonale con la latitudine lo è, allora la zonalitÃ* accelera. che vuol dire che la derivata del vento zonale con la latitudine è positiva? che il vento zonale cresce con la latitudine.
Detto ciò, avevo ascoltato la discussione sull'inverno, si è parlato dei flussi di momento e si è detto che quando sono positivi si va a rallentare la zonalitÃ*. La cosa non mi tornava immediata, non ricordavo bene come fosse fatta quell'equazione sopra. Da come sta scritta sopra, i flussi di momento positivi accelerano la zonalitÃ* se questa cresce con la latitudine. Se decresce con la latitudine (ad esempio, la ciambella), allora i flussi di momento positivi associati producono un rallentamento della zonalitÃ*.
Preciso che queste cose mi sono state spiegate così spiaccicate su fogli di carta, sono io che sto cercando di dargli un senso in quanto dopo averle viste mi sono rivenute in mente le solite mappe dei flussi di momento che tutti guardano ogni inverno, ho cominciato a leggere quelle carte in questa ottica dall'inverno 18/19. Uno guarda i segni di quei termini nell'equazione e si aspetta determinate cose, senza troppe vie di fuga. Per questo se non mi torna quello che leggo dall'equazione con quello di cui sento parlare, o c'è qualcosa che mi sfugge, o c'è un segno sbagliato nell'equazione, o la spiegazione che ho ascoltato magari semplicemente è stata data per un pubblico più vasto possibile senza scendere nei dettagli e quindi ora ci sono sottigliezze che mi sfuggono. Magari se si da per scontato che i flussi di momento positivi frenano la zonalitÃ* c'è un motivo che mi sfugge. Mi ero anche abbastanza convinto in realtÃ* che i flussi di momento positivi accelerassero la zonalitÃ*, perchè nell'inverno scorso in stratosfera ci stava sempre un bel palloccone rosso e il vortice stratosferico girava a palla quindi sono un po' confuso. Ora mi guardo queste mappe e cerco di vedere se mi tornano i segni dei flussi di momento con una decelerazione dei venti zonali almeno nei casi in cui si era parlato nella diretta
Re: Il NASCENTE Vortice Polare 2020/21 ed il futuro inverno
Ritorno a dire ciò che diceva il mio professore di fisica: "LA FISICA E' ECONOMIA DI PENSIERO" che è una frase bellissima, apprezzata e capita da pochi purtroppo al giorno d'oggi...e un fisico dovrebbe sempre amare la semplicità.
)...Non è una critica ma un consiglio...
, ma dovresti aver ragione.
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