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Geschwindigkeit des geostrophischen Winds


CC-BY-NC-SA 3.0

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der geostrophisch?? Windeineeinfache Rechnung zum Einstiegund ich sage noch ?? philosophischerWind sein soll geostrophisch ?? Wind heißtdass ich mir nur die Coriolis-Kraftanguckeund die Druckgradienten Kraftund die müssen der natürlichen Gleichgewicht seinalle anderen Kräfte ignoriere ich das nennt sich dann philosophischer Windoder wenn ich alle ?? Kräfte ignorieren kann wird der Sowjet dass die übrigen Kräfte ZentrifugalkraftReibungegal sinddas im Endeffekt Coriolis-Kraftprogrammierten Kraft im Gleichgewicht sinddie einfachste Situation ist folgende ?? guckt sich diese waren dann auf der Landkarte auf der Wetterkarte soll ich sagenzum Beispielsowas hier sind neun hundert neunzigMillibarsindtausend Millibardas ?? tausend und zehn Millibarzu warten Linien gleichenDrucksdas weit über eine Distanz von tausend Kilometern auf der Landkartesie sind sowieso wirklich nicht aussehen auf der Wetterkarte aber total idealisierte Situationfür die Wetterkartenichtdaswas kennt danntief irgendein Hochrheinoder was auch immerso sieht die Wetterkarte üblicherweise aus Iso warenwenn sie diese Situation hätten ?? total idealisierteSituationgucken Sie sich einen Paket Luft einKubikmetervielleichtein Luftpaket guckt man sich an und fragt sich okay wie kann denn das jetzt sein das Coriolis-Kraftund strukturierten Kraft gleichgewichtetDruckgradienten Kraft das was ich so großspurig als programmierten Kraft ist die Kraftdie durch den Druck entstehtsie haben um den hohen Druck ?? oben auf derKarte im Norden sozusagen den Wohnblock im Süden den niedrigen Druckkraftentsteht durch den Druckunterschiedwill sagendie wirkt also jetzt von oben nach unten sowie seinerzeitso würde dieprogrammierten Kraftwerkeschreibe mal FPfür die Druckkraftaus dieser wird sich die Coriolis-Kraftaufgehoben werden Coriolis-Kraftsoll im Gleichgewicht damit seine FCdas einzige ?? Kraft soll so wirkensie dem Gleichgewichtund jetzt können Sie sagen wie sich dieses Paket Luftbewegen mussin welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeitwarsollteauf jeden Fall außer zu schreiben und zwar Nordhalbkugeloder SüdhalbkugelabersinnvollerweiseNordhalbkugelund dann weiterGeschwindigkeitsgeschwindigkeitsvektorsoll ich besser sagen in die Richtung hierauf der Nordhalbkugelwird die Coriolis-Kraftin Richtung der Geschwindigkeitdes Geschwindigkeitssektorsrechts herumalso muss ich mein Luftpaket hier auf dem Bild nachlinksbewegenwill sagen ?? bestmöglichihrer Ostwindhier stehe der Wind kommt aus dem Ostenund jetzt haben wir die Gleichung für die Coriolis-Kraftwir müssendie Geschwindigkeit?? PunktCoriolis-Kraft zusammenhängtdie Richtungen sind jetzt leider schon gegeben ?? interessieren nur die Beträgewie viel Minuten hat die Coriolis-Kraftschreibt ausdrücklich Betrag der Coriolis-Kraftdas gesoffen ?? FormelsammlungSK diese ominöse zweiZiffer die Herleitung eines gab sogar biologische Gleichung sozusagen ein Quadrat aus zwei ABProspekt vertrat diese zwei startet aus der Mitte zweimal denselben Terdann wird die Kraft sicherlich von der Masse des Luftpakets abhängendoppelt so viel Kilogramm drin sindoffensichtlich auch auf doppelt so groß sein ?? sind von der Geschwindigkeit ab proportional zur Geschwindigkeit des Weihe wesentlich bei der Coriolis-Kraftproportional zur Geschwindigkeithängt von der Winkelgeschwindigkeitder Erde abund sie hänge vom Breitengrad ab am Äquatorwill ich horizontal keine Coriolis-Krafthabenes gab noch den Sinusvom Breitengradverscheuchte das was man ?? zweiundfünfzigGradvierundzwanzigGrad Nordauf der Südhalbkugel muss man aufpassen dass jährlich minus zwanzig Grad einsetzender Betrag wird ja nicht negativaus Mediziners immer mit positivem Vorzeichenauch auf der Südhalbkugel wenn ich den Betrag habenvon der Coriolis-Kraftso das soll dasselbe seinwieder Betragvon der DruckgradientenKraftdingkann man jetzt auch ausrechnen im Betrag der Druckereien Kraftmit den Angaben ??ich habe diese warenich habe die Distanzzwischen den Iso waren damit können Sie den Gradienten auszumDruckgradientenhabe ich eine Funktion vom Ortder ?? abhängigvom Ort wenn man so willdavon will ich den Gradientenhier an diesem Ort ist der Druck tausend lieber an diesem Ort ist der Druck tausend zehn wareine Funktiondie von meinem Ort abhängt dass es klein B von X der Druck an der StelleXam Ortsvektor X will davon den Gradienten das heißtsie gucken sich an in welche Richtungsteigt diese Funktion lokal am stärksten und wie steil steigt sieden Gradienteneinfach die partiellen Ableitungen untereinander gestelltwenn ich hier binund welche Richtung steigt der Druck am stärkstennach Nordenwenn ich hier bin welche Richtung steigt der Druck am stärksten nach Nordenund überallwenn es ?? gab es gleichmäßigessteigt derMitteselben Steigungskonstantefallen sozusagen über Konstantvektorendas ist der DruckgradientMonster sehen sie eben schon ihr das kann jetzt aber offensichtlich nicht die Druckgradienten Kraft seindas was schief der Gradient zeigt auf der Landkarte dahinwo lokal der bergauf geht Fragezeichen jetzt hier RichtungNordenwieder Druckgradienten Kraft die Musik sich andersrum zeigender Wind strömt vom Hochzum Tiefalso was ich für die Druckgradienten Kraft brauche ich auf jeden Fall ein Minusvor dem Druckgradientendes oder anderen Einheiten gucken der Gradientvom Druck sie haben den Druck nun pro Quadratmeter das ist die einer vom Druck ist leider noch einmal ab nach dem Orterteilen sie noch mal durch Meterpro Quadratmeterpro Meter ein Meter zur Seite gehen in der sich der DruckBeistrich den ein MeterNewton pro KubikmeterDrucker sind Mistkraft pro Volumen eine KraftdichteKraft pro Volumen als was wir raus kriegen AusrufezeichenKomma sowie die DruckgradientenKraftpro Volumendas großes V der unten programmierten Kraft auf das Volumen bezogen das ist minusder GradientvomDruckso hängt das zusammen also die Sinn verwandt aber sind nicht ganz dieselben sie brauchen das Negative vom Gradientenund Krings ernsthaft pro Volumen raus Kraftdichterausoder müssen jetzt das hier schreiben können was ist der Betrag davonaus Ableitunggibt Ihnen die Kraft pro Volumen was ist also der Betrag von der DruckkraftdasVolumen auf die andere Seiteden Betrag dann habe ich das Volumen schon großes Vmal denGradienten vom Druck was ist der Gradient von Druckzwanzig Millibarauf tausend Kilometer das ist der tradiert von Druck je tausend Kilometer zur Seite der Druck ändert sich zwanzig Millibarsozusagen die Steigung dannvon Druck zwanzig Millibar auf die tausend Kilometerjetzt ?? sich auf ich wollte ein die Geschwindigkeit wissen darumnach der Geschwindigkeit aufKrieger also die Geschwindigkeit klein Vist gleichdas Volumenmal zwanzig Millibardurch tausend KilometerPunkt es wird durch längerfristige Links geteilteins durch zwei mal die Massemal die Winkelgeschwindigkeitmal den Sinus zweiundvierzigGradder Vereinfachunggeschieht das Volumen meines Luftpaketsda steht die Masse meines LuftpaketsMassedurch Volumen ist die Dichteüber das Volumen da weg und die Masse darüber schreiben die nicht soMasse und Volumen ist die Dichte von Luftaus bisschen vorsichtig seindas geht natürlich es nicht am Erdbodengesagt Jus tropischeder geostrophischWind heißt Coriolis-Kraftund programmierten Kraft an andere Kurierebeim historischen Wind ignoriereich Reibungund deshalb wird es am Boden nicht funktionierenund deshalb werde ich ja nicht die Dichte der Luft am Boden einsetzen dürfen sinnvollerweiseich aber den höheren Luftschichtenin dem vielleicht maleinKilogramm pro Kubikmeterist ein ?? groß Versorgung besser halbes Kilogramm pro Kubikmeter nehmen zum Beispielein Kilogramm pro Kubikmeterdenken Sie dran Wassertausend Kilogramm pro Kubikmeterund ist über einem Kilogramm pro Kubikmeter oder lieber eigentlich wenigerKlammer zu höhere Luftschichtenzwanzig Millibardurch tausend Kubikmeter das also zwanzigein lieber als ein Hektopascalhundert Pascalzwanzig mal hundert Pascaloder ein Basenzimmerfünf Pascaldurch die tausendKilometerzwo tausendund?? dahinterMetereins durchzwei malein Kilogramm proKubikmeterKomma da jetzthier kommt jetzt die Winkelgeschwindigkeitder Erde sich die Umfangsgeschwindigkeit?? die Winkelgeschwindigkeitwas mich interessiert jetzt nichtmit wie viel Meter pro Sekunde sich die Erde dreht ich möchte wissen wie schnell sich die Winkel ändern also zwei Pi in vierundzwanzig Stunden das ist die Winkelgeschwindigkeitder Erdemit hundert sechzig Grad das Wasser mit in einer der widerlich zwei Pi natürlich Einheiten zwar diejenigen zwanzig Stundenoder mehr sofort rechnen zwei Bier vierundzwanzigmal drei tausend sechs hundertSekunden und dann kommt hier noch der Sinus von zweiGradKomma von zu kurzen offensichtlich eins zwei drei eins zwei dreida unten die zwei um die zweizwei Pi gegen wir zwanzig könne man Spritzen sechste vierundzwanzig und so weiter die drei tausend hier die null null von drei tausend sechs hundert gegen null null hier ?? ich mich mit dem Ergebnis gleich an der Stelle weitere ?? des ?? mal ausnahmsweiseTaschenrechnersie das ?? ist auch zu Fuß so hinkriegensind also irgendwas bei siebzehn Meter pro SekundeTaschenrechneraber hätte man auch zu Fuß in Winkel zwei Bindestrich vierundzwanzig Summe für ein viertelSinus von zwei fünfzig Grades ungefähr sieben von fünfundvierzigGrad ?? wird seitzweizwanzig ?? bei null Komma acht seitetwa so hinkriegen könnenalso keine ganz plausible Geschwindigkeitsiebzehn Meter pro Sekundedas wäre die Geschwindigkeit des historischen Benz indieser Situationihre Wetterkarte so aussieht mit diesen zu warenund ein Gleichgewicht zwischen Todeskraft Druckerkraftbestehtberichtigte Wind RichtungWestenmit siebzehn Meter pro Sekundeund das erst mal überraschend man für die erwartenPunkt das hoch sozusagenist das diesmal für die ja naiv erwarten dass der Wind vom Hoch zum Tief gehtdirektabersobald sich so ein Gleichgewicht eingestellt hat zwischen Wirkungskraft und der Gradientkraft und die anderen Kräfte unbedeutend sind weht der Wind quer dazuentlang der Iso warenwas ist das Kennzeichen des tropischen Windes erwidert Land so wardas das was man hauptsächlich auf der Wetterkarte siehtsichauf die Wetterkarte guckenhoffe diese waren eben nicht so liegen diese gerade weil ich so schön parallel sind sie einfach nur grob auf Wetterkarte guckendann sehen Sie dass der Windmehr oder minder parallel zu den zu waren läuftteils hab ich letztes Jahr ja schon gegebenweil die Reibung rein kommtPunkt die Zentrifugalkraftsieht das anders aus Komma sei Komma an Komma dass das wesentliche Bild was man hat AusrufezeichenBlankenese waren es stellt sich also tatsächlich sein Gleichgewicht einFragebogen wieso sich das Gleichgewicht einstellen