Кіріспе
Атмосфералық ғылымдағы ұғым. Атмосфералық ғылымда геострофтық ағын (/dʒiːəˈstrɒfɪk/, /dʒiːoʊˈstroʊfɪk/) – Кориолис күші мен қысым градиенті күші арасындағы толық тепе-теңдіктен туындайтын теориялық жел. Бұл жағдай геострофиялық тепе-теңдік немесе геострофиялық баланс деп аталады (сондай-ақ геострофия деп те аталады). Геострофтық жел изобарларға (берілген биіктіктегі тұрақты қысым сызықтары) параллель бағытталады. Бұл тепе-теңдік табиғатта сирек кездеседі. Нақты жел көбінесе жер бетінен келетін үйкеліс сияқты басқа күштердің әсерінен геострофтық желден өзгеше болады. Сондықтан, нақты жел геострофтық желге үйкеліс болмаса (мысалы, атмосфералық шекаралық қабаттан жоғары) және изобарлар түзу болса ғана тең болады. Дегенмен, тропиктерден тыс атмосфераның көп бөлігінде көп уақыт бойы геострофтық ағынға жақын жағдай сақталады және ол бағалы алғашқы жуықтама болып табылады. Ауадағы немесе судағы геострофиялық ағын – нөлдік жиілікті инерциялық толқын.
In atmospheric science, geostrophic flow (,/dʒ//iː//ə/'/s//t//r//ɒ//f//ɪ//k//, /,/dʒ//iː//oʊ// //, // /'/s//t//r//oʊ// /) is the theoretical wind that would result from an exact balance between the Coriolis force and the pressure gradient force. This condition is called geostrophic equilibrium or geostrophic balance (also known as geostrophy). The geostrophic wind is directed parallel to isobars (lines of constant pressure at a given height). This balance seldom holds exactly in nature. The true wind almost always differs from the geostrophic wind due to other forces such as friction from the ground. Thus, the actual wind would equal the geostrophic wind only if there were no friction (e. g. above the atmospheric boundary layer) and the isobars were perfectly straight. Despite this, much of the atmosphere outside the tropics is close to geostrophic flow much of the time and it is a valuable first approximation. Geostrophic flow in air or water is a zero frequency inertial wave.
Шығу тегі
Пайдалы эвристика – ауаның тоқтаудан басталып, жоғары қысым аймақтарынан төмен қысым аймақтарына бағытталған күшті сезінуі, бұл күшке қысым градиенті күші деп аталады. Егер ауа осы күшке жауап ретінде қозғала бастаса, Кориолис күші оны солтүстік жарты шардың оң жағына немесе оңтүстік жарты шардың сол жағына бұрады. Ауа жылдамдаған сайын бұрылыс күшейеді, Кориолис күшінің күші мен бағыты қысым градиенті күшіне теңесетінге дейін. Бұл күй геострофиялық тепе-теңдік деп аталады. Осы кезде ағын жоғары қысымнан төмен қысымға қарай емес, изобарлар бойымен қозғалады. Геострофиялық тепе-теңдік солтүстік жарты шардағы төмен қысым жүйелерінің (циклон) сағат тіліне қарсы, ал жоғары қысым жүйелерінің (антициклон) сағат тілімен айналуын, ал оңтүстік жарты шарда керісінше айналуын түсіндіруге көмектеседі.
Геострофтық ағымдар
Мұхит суының ағысы да көбінесе геострофтық болып келеді. Атмосферадағы биіктікке байланысты қысымды өлшейтін көптеген ауа райы шарлары атмосфералық қысым даласын картаға түсіріп, геострофиялық желді анықтау үшін қолданылатындай, мұхиттағы тереңдікке байланысты тығыздықты өлшеу геострофиялық ағымдарды анықтауға пайдаланылады. Сондай-ақ, спутниктік биіктік өлшегіштер теңіз беті биіктігінің аномалиясын өлшеу үшін қолданылады, бұл беткі геострофиялық ағымды есептеуге мүмкіндік береді.
Геострофиялық шамалаудың шектеулері
Ауа мен жер арасындағы үйкеліс геострофиялық тепе-теңдікті бұзады. Үйкеліс ағынды баяулатып, Кориолис күшінің әсерін азайтады. Осының салдарынан қысым градиенті күші күшейеді, ал ауа жоғары қысымнан төмен қысымға қарай, бірақ айтарлықтай бұрылыспен қозғалады. Осыдан жоғары қысым облысының желдері жүйенің ортасынан сәулеленіп таралатынын, ал төмен қысым облысының желдері спираль тәрізді ішке қарай айналатынын түсінуге болады. Геострофиялық жел үйкеліс әсерін ескермейді, бұл, әдетте, орта ендіктеріндегі тропосфераның синоптикалық масштабтағы жедел ағыны үшін жақсы жуықтау. Агеострофиялық шарттар салыстырмалы түрде шағын болғанымен, олар ағынның уақыт бойынша өзгеруі үшін маңызды, әсіресе дауылдардың пайда болуы мен күйреуі үшін қажет. Квазигеострофиялық және жартылай геострофиялық теориялар атмосферадағы ағындарды модельдеу үшін кеңінен қолданылады. Бұл теориялар ағында дивергенцияның пайда болуына және осы арқылы ауа райы жүйелерінің дамуына мүмкіндік береді.