题目
在地球的赤道上,地转涡度的垂直分量为()。A. 不确定B. 正C. 负D. 零
在地球的赤道上,地转涡度的垂直分量为()。
A. 不确定
B. 正
C. 负
D. 零
题目解答
答案
D. 零
解析
本题考查地转涡度垂直分量的相关知识以及在地球赤道上的具体情况。解题思路是先明确地转涡度垂直分量的计算公式,再分析赤道处的相关参数,最后代入公式得出结果。
地转涡度垂直分量的计算公式为:$\zeta = \frac{1}{r}\frac{\partial (ru)}{\partial \theta}-\frac{1}{r}\frac{\partial v}{\partial r}$,其中$r$是地球半径,$u$是纬向风速,$v$是经向风速,$\theta$是纬度。
在地球赤道上,纬度$\theta = 0^{\circ}$。对于地球的大尺度运动,在赤道附近,大气运动具有一定的对称性。从物理意义上来说,赤道上的地转偏向力为零(地转偏向力公式为$F = 2m\Omega v\sin\theta$,当$\theta = 0^{\circ}$时,$\sin\theta = 0$,所以地转偏向力$F = 0$)。
地转涡度垂直分量与地转偏向力密切相关,地转偏向力为零意味着地转涡度垂直分量也为零。从公式角度来看,在赤道附近,大气运动的纬向和经向分量在一定程度上具有对称性,使得$\frac{1}{r}\frac{\partial (ru)}{\partial \theta}-\frac{1}{r}\frac{\partial v}{\partial r}=0$。