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Título: Studies of CISK
Studies of CISK
Autores: 
Palabras clave: 
Fecha de publicación: 4-Oct-2012
Editorial: Centro de Ciencias de la Atmósfera
Descripción: LA INESTABILIDAD CONDICIONAL DE SEGUNDA CLASE (CISK) SE SOMETE A LA INVESTIGACIÓN. SE EMPLEA UN MODELO CUASIGEOSTROFICO CON UNA ESTABILIDAD ESTÁTICA VARIABLE EN EL SENTIDO VERTICAL PARA RESOLVER EXACTAMENTE EL PROBLEMA CISK. DEBIDO A LA NATURALEZA DE LA SOLUCIÓN, ESTA NO PUEDE SER CALCULADA CON NINGUNA PRECISIÓN PARA LONGITUDES DE ONDA PEQUEÑA. EMPLEANDO FUNCIONES D ESTRUCTURA VERTICAL NO APARECE NINGÚN PROBLEMA NUMÉRICO EXCEPTO EN LAS LONGITUDES DE ONDA MUY PEQUEÑAS. EMPLEANDO FUNCIONES DE ESTRUCTURA VERTICAL NO APARECE NINGÚN PROBLEMA NUMÉRICO EXCEPTO EN LAS LONGITUDES DE ONDA MUY PEQUEÑAS. LA SOLUCIÓN APROXIMADA GUARDA UN EXCELENTE ACUERDO CON LA SOLUCIÓN EXACTA, CUANDO AMBAS PUEDEN SER EVALUADAS CON BUENA PRECISIÓN. LA FRECUENCIA PUEDE OBTENERSE SU MANO UNA SERIE SIN RESOLVER EL PROBLEMA COMPLEJO. EL CASO CUASI-GEOSTROFICO SE GENERALIZA EL CASO DE LAS ECUACIONES PRIMITIVAS CON UNAS POCAS COMPONENTES VERTICALES. LA EXISTENCIA DE MODOS DE GRAVEDAD INERCIALES TIENE UNA INFLUENCIA SOBRE LA ESTABILIDAD DEL MODO CUASI-GEOSTROFICO. LAS ONDAS LARGAS SE VUELVEN MAS ESTABLES. PERO PARA LAS CORTAS LA DIFERENCIA ENTRE LOS DOS MODOS SE TORNA MUY PEQUEÑA, Y EN EL LÍMITE DONDE LA LONGITUD DE ONDA SE ANULA. AMBAS SE ACERCAN A LA SOLUCIÓN LLAMADA ""FREE-RIDE"". SE ENCUENTRAN PARA LAS ONDAS CORTAS GRANDES DESVIACIONES QUE DIFERENTE DE LA SOLUCIÓN CUASI-GEOSTROFICA, COMO DETERMINADA, POR EJEMPLO, POR LA RAZÓN DE LA DIVERGENCIA A LA VORTICIDAD. UN RESULTADO FINAL ES QUE EMPLEANDO LAS ECUACIONES PRIMITIVAS ES IMPORTANTE EXPRESAR LA VELOCIDAD VERTICAL DE RAZONAMIENTO EN TÉRMINOS DE LA FUNCIÓN CORRIENTE, PERO NO EN FUNCIÓN DEL GEOPOTENCIAL. EL ULTIMO PROCEDIMIENTO CONDUCIRÍA A MODOS ESPURIOS DEBIDO A UN USO INCONGRUENTE DE LAS ECUACIONES CUASI-GEOSTROFICAS. ESTOS MODOS TIENEN UN TIEMPO DE DOBLAJE EN QUE ES UNA FRACCIÓN PEQUEÑA DE UN DÍA.
The conditional instability of the second kind (CISK) is investigated. A quasi-geostrophic model with a variable static stability in the vertical direction is used to solve the CISK problem exactly. Due to the nature of the solution it cannot be calculated with any accuracy for small wavelenghts. Using vertical structure functions no numerical problems appear except for very small wavelenghts. The approximate solutions are in excellent agreement with the exact solution, when both of them can be evaluated with good accuracy. The frequency may be obtained by summing a series without solving the complete problem. The quasi-geostrophic case is generalized to the case of the primitive equations with a few vertical components. The existence of the gravity-inertia modes has an influence on the stability of the quasi-geostrophic mode. The long waves become more stable, but for short waves the difference between the two modes become very small. and in the limit where the wavelength goes to zero both of them will approach the so-called 'free-ride' solution. Large deviations from the quasi-geostrophic solution, as measured for example by the ratio of divergence to vorticity, are found for the short waves. A final result is that in using the primitive equations it is important to express the frictional vertical velocity in terms of the streamfunction, but not in terms of the geopotential. The latter procedure will lead to spurious modes due to an inconsistent use of the quasi-geostrophic equations. These spurious models have an e-doubling time which is a small fraction of a day.
Other Identifiers: http://revistas.unam.mx/index.php/atm/article/view/8344
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