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역학에서 밀도를 일정하다고 하고 대기를 균질 비압축성 유체로 취급해도 됨을 보여준다. 그러나 밀도 변동을 완전히 무시해서는 안되는 상황이 있는데, 바로 부력이 나타나는 경우이다. 이 경우에는 밀도 변동이 필수적이므로 반드시 고려
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소용돌이도 정의
소용돌이도는 절대 소용돌이도와 상대 소용돌이도로 나누어 속도의 커얼(curl)로 다음과 같이 정의된다.
절대 소용돌이도
상대 소용돌이도
의 성분을 각각 , , 라 하면
한편
그러므로
, ,
대규모 기상역학에서는 일반적으로
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소용돌이도는 등온위 좌표계에서 운동을 따라 거의 보존된다.
제트와 전선과 같이 역학장에서 매우 큰 기울기를 가지고 있는 기상 현상들은 엑스너 위치소용돌이도의 큰 편차와 연관되어 있다. 상부 대류권에서 그와 같은 편차는 거의 단열
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소용돌이가 있는데, 순환은 스칼라 적분량으로서 유체의 한정된 면적에 대한 회전의 거시적 척도이고 소용돌이도는 유체 내의 어느 한 점에서의 회전의 미시적 척도이다.
(1) 순환의 정의
순환 C는 유체 내의 폐곡선에 대한 국지적 속도 벡
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소용돌이 치는 것이 생겼다가 없어지고 생겼다가 없어지는 것 같은 것인데 소용돌이치는 것은 그 부분의 구조가 생겼다는 것을 의미하는 것입니다.
그러므로 open system이나 closed system이나 비평형 열역학에서 본다면 당연히 새로운 구조가 충
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