面上旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng),它將表現(xiàn)一個(gè)多重時(shí)間尺度的運(yùn)動(dòng)、呈-wenkub
2022-10-09 08:21:15 本頁面
【正文】 圖一 ） 。 本報(bào)告利用平面上的旋轉(zhuǎn)彈簧了解多角形颱風(fēng)眼中心空氣塊的受力情形 。 這個(gè)現(xiàn)象在被觀測到之前 ， 就已經(jīng)被科學(xué)家以正壓模式預(yù)測出( K o s s i n 和 S c h u b e r t 2020)。 當(dāng)初始時(shí)彈簧所給予的拉力恰提供旋轉(zhuǎn)所需的向心力 ， 且徑向速度為零時(shí) ， 質(zhì)點(diǎn)處於平衡狀態(tài) 、 其軌跡會(huì)是圓形的 ， 設(shè)平衡 半徑為 r*，速度為 v*，滿足 旋轉(zhuǎn)彈簧系統(tǒng)由一個(gè)力常數(shù)為 k 、 原長為 r0且沒有質(zhì)量的理想彈簧 ， 一端固定在座標(biāo)原點(diǎn) ， 另一端繫著質(zhì)量為 m的質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng) （ 圖 二）。 總共只有五個(gè)獨(dú)立的變數(shù)決定旋轉(zhuǎn)彈簧的行為： L、 xi、 m、 r0、 k。 2. 振盪幅度 A： ，代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離平衡位置的程度。 若N太大 ， 質(zhì)點(diǎn)能向外拉伸彈簧的距離比向內(nèi)壓 縮的距離大的多，造成 A與 N的值不接近。圖六表明颱風(fēng)眼周圍的流線確實(shí)出現(xiàn)多角形的樣式，與旋轉(zhuǎn)彈簧的質(zhì)點(diǎn)軌跡相似。 這種不均勻的氣壓場是不穩(wěn)定的，在衛(wèi)星雲(yún)圖中（圖一）可以看到，颱風(fēng)眼附近有許多小型渦旋伴隨著小型低壓中心，維持了此氣壓場的存在，形成多角形颱風(fēng)眼結(jié)構(gòu)。 圖 十、平均氣壓梯度力，左欄為平均氣壓梯度力的大小與夾角的關(guān)係，右欄為平均氣壓梯度力的方向 肆、結(jié)論與應(yīng)用 1. 旋轉(zhuǎn)彈簧系統(tǒng)的行為可簡化成一個(gè)週期內(nèi)的行為，被兩個(gè)互相獨(dú)立的無因次量 、 所描述，其中 r*滿足 。 伍、參考文獻(xiàn) 5. 了解多角形颱風(fēng)眼中心氣壓梯度力的分布情形有助於研究小渦旋的生成和穩(wěn)定性。 3. 空氣塊在多角形颱風(fēng)眼流經(jīng)小型低壓中心受到的平均氣壓梯度力，可以用平面旋轉(zhuǎn)彈簧系統(tǒng)中的平均加速度合理解釋。平均氣壓梯度力大小隨
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