Ako previesť rýchlosť vetra na tlak

Posted on
Autor: Laura McKinney
Dátum Stvorenia: 8 Apríl 2021
Dátum Aktualizácie: 20 November 2024
Anonim
Ako previesť rýchlosť vetra na tlak - Veda
Ako previesť rýchlosť vetra na tlak - Veda

Obsah

Atmosférický tlak a vietor sú prepojené kvalitatívne aj kvantitatívne. Rozdiely v tlaku v atmosfére spôsobujú na prvom mieste jav nazývaný vietor. Vedci Zeme navyše vyvinuli množstvo matematických modelov na určovanie tlaku ako funkcie rýchlosti vetra, väčšinou s využitím údajov získaných z búrkových systémov.

Neexistuje vhodná prediktívna rovnica spájajúca tieto dve premenné; Namiesto toho je vzťah empirický s grafmi tlaku a rýchlosti vetra s použitím množstva dátových bodov v rámci toho istého systému, ktoré sa používajú na generovanie rovnice pomocou matematickej metódy nazývanej lineárna regresia. Použitím jednej z viacerých súvisiacich rovníc odvodených týmto spôsobom, ak máte rýchlosť vetra, môžete vypočítať tlak s presnosťou na primeranú mieru chyby.

Pozadie

Rozdiely v tlaku vzduchu medzi rôznymi bodmi po celom svete sú v zásade pripisované teplotným rozdielom, ktoré zase vytvárajú rozdiely v hustote vzduchu. Ako by ste mohli očakávať, vietor má tendenciu fúkať z oblastí s vyšším tlakom do oblastí s nižším tlakom, rovnako ako stlačenie plastovej fľaše na sódu vytlačí vzduch z úst fľaše.

Štandardný atmosférický tlak je 14,7 libier na štvorcový palec (lb / in)2), čo sa rovná 760 milimetrom ortuti (mm Hg), 101,325 kilo-Pascalom (kPa) a 1013,25 milibarom (mb). Jednotkou obvykle používanou pri meraniach v búrkových systémoch je milibar.

Tlak, rýchlosť vetra a teplota sú vzájomne závislé, ako je uvedené. Vedci však vyvinuli dve užitočné rovnice, ktoré eliminujú teplotu a priamo vzťahujú rýchlosť vetra k tlaku.

Tlak ako funkcia vetra v podmienkach hurikánu

Rovnica záujmu v tomto prípade je:

P = 1014,9 - 0,3661451w - 0,00259w2

S P v mb a w v m / s. Napríklad rýchlosť vetra 50 m / s (asi 112 míľ za hodinu) by bola spojená s miestnym atmosférickým tlakom:

1014.9 – 0.361451(50) – 0.00259(2500)

= 990,4 mb

Medzi najnižšie zaznamenané tlaky, ktoré sa kedy zaznamenali, je 870 mb, v strede tichomorského tajfúnu.