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第五百四十三章 雷达初显威(上)(3/6)

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味着涡度像热量一样,在二维流内部不能凭空产生或毁灭。

    并且它可以通过对流从一个地方移动到另一个地方。

    但另一方面。

    ∫dV对于所有定域的涡度团是守恒的。

    也就是说......

    漩涡通过速度场对流,通过扩散传播,但是每个漩涡内总的涡度保持不变。

    换而言之.....

    边界正是涡度的来源!

    这是一个叶笃正从未想过的概念,这代表着他之前的很多思路都是错误的,他确实低估了边界的深度。

    但这也同样代表着.....

    一个新模型的可能!

    准确来说应该是......

    气象学中第一个真正可行的新模型!

    要知道。

    虽然挪威学派在数值天气预测这方面贡献很大很大,但即便是到现在,整个气象行业也依旧没有一个真正的模型。

    事实上。

    按照正常历史发展。

    气象学要到1971年才会由拉苏尔建立出第一个气候模型。

    并且拉苏尔建立的模型预测的还不是局部天气,而是与全球变暖有关的气候模型。

    而眼下......

    叶笃正的面前出现了一条新路。

    一条从未有人涉及过的新路。

    看着一脸震撼的叶笃正,徐云则显得很平静。

    他所说的这些概念并非基于他的个人能力,而是来自后世已经相对完备的知识体

    系,没啥值得骄傲的。

    毕竟不同于眼下这个时期。

    虽然后世对于N-S方程虽然依旧处于破解阶段,一般形式的解析解依旧遥遥无期——因为卡在了非线性的adve项上。

    但另一方面。

    它在各种极端情况下.....例如无旋,无粘性等情景中还是有解析解的。

    后世只要在DNS上投入足够的计算资源,甚至可以求解复杂的流体流动。

    这些都是徐云穿越前已经有了很强的定式结果,以至于徐云这种非气象领域的人都能随手拿出来做释义。

    当然了。

    由于专业壁垒的缘故,徐云对于涡度的了解到这里也差不多就完了。

    至于再进阶的相当位温、假相当位温、潜热、感热、辐射这些概念.....

    你想让徐云解释一下它们的含义倒是没什么问题,但再深入的推导就纯属痴心妄想了。

    不过没关系。

    到了眼下这一步,叶笃正显然已经进入了「悟道」的状态。

    以这位华夏现代气象学主要奠基人的能力而言,剩下的环节哪怕不需要徐云帮忙,他一个人多半也能搞定。

    更别说他的边上还有陶诗言这位天气动力学的顶尖大老存在呢。

    因此很快。

    叶笃正便开始自己推导起了后续步骤。

    「温度的支配方程是DT/Dt=α?2T......」

    「那么温度场的方程自然就是DT/Dt=?T/?t+u?T/?x=α?2T......」

    「根据流体静力平衡和温度直减率可得.......」

    「诗言兄,你觉得这里改成分段函数转折点压强如何?」

    「正合我意......」

    二十多分钟后。

    叶笃正在纸上写下了另一道算式:

    D/Dt(jSij?v(?)]。

    而在见到这道算式的时候。

    徐云裹在绷带下的表情也随之一松。

    呼......

    他的任务算是完成了.....

    想必聪明的同学也看出来了。

    没错!

    叶笃正此时写出来的式子,正是涡度拟能方程。

    它来自上头对流导数与的标量积,是对于定域分布的涡度。

    其中最右边的散度项通常积分为零,和脑子一样不太需要。

    右边剩下的两项分别对应通过涡线拉长产生涡度拟能,以及因为粘滞力损耗的涡动拟能。

    从这个式子可以直观看出涡动拟能就像力学能量一样,可以被摩擦力耗散掉。

    这个公式在后世讨论湍流的时候会被反复提及,算是一个标识型的公式。

    更重要的是.....

    众所周知。

    大气扩散属于湍流扩散,目前有三种广泛的应用理论:

    梯度输送理论、

    湍流统计理论、

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