Zkouška v ZS 2011 / 2012
Okruhy otázek jsou dostupne zde (pdf) nebo zde (doc)
Vlnové pohyby a energetika atmosféry
1) ÚVOD
a) typy vlnových pohybů v atmosféře [2]
b) normální mody [1]
c) perturbační metoda a její lineární přiblížení (perturbační tvar pohybových rovnic a stavové rovnice, perturbační tvar termodynamické rovnice - informativně) [1], [2]
2) VLNOVÉ POHYBY V ATMOSFÉŘE
a) zvukové vlny [3], [2]
b) vnější gravitační vlny [1], [2]
c) inerční oscilace [6]
d) vnitřní gravitační (vztlakové) vlny, závětrné vlny [1], [2], závětrné vlny [2] (základy), důležitost Froudeova čísla viz sken zde
e) Rossbyho vlny, Rossby-Haurwitzovy vlny [2], [7], [9]
f) gravitačně-střižné vlny, Helmholtzovy gravitačně-střižné vlny [1], [2]
g) kombinované vlnové pohyby [6] (vlny jsou zde označeny jako Rossby-gravitační vlny)
h) Kelvinovy pobřežní vlny [4], [5]
ch) Rovníkové Kelvinovy vlny [9]
i) Rovníkové (ekvatoriální) vlny; rovníkové Rossbyho a Rossbyho-gravitační vlny [9]
3) HYDRODYNAMICKÁ STABILITA V ATMOFÉŘE
a) základní mechanismus inerční (barotropní) instability [1], [5]
b) postačující podmínka barotropní stability (Kuoava podmínka) [1], [6]
c) stabilita a Richardsonovo číslo - energetický přístup [1]
d) základní mechanismus baroklinní instability [1]
e) baroklinní instabilita ve dvouvrstevném modelu [1], [2], [9]
f) baroklinní instabilita ve spojitém modelu (Eadyho model) [1], [9]
4) ENERGETIKA ATMOSFÉRY
a) základní energetické vztahy - kinetická energie a vztah mezi potenciální a vnitřní energií v atmosféře [2], [6]
b) rovnice energetické bilance [2]
c) motivace k dostupné potenciální energii - sken zde
d) dostupná potenciální energie [8], [6], [2], [9] sken zde
e) barotropní a baroklinní instabilta z hlediska přeměny energie - transformace energie mezi zonálním prouděním a perturbacemi (cyklogeneze jako transformace energie) [1]
f) Lorenzův energetický cyklus [10] - sken zde
Poznámka k literatuře: U jednotlivých témat je uvedena literatura, ve které je problematika rozebírána, a to na různé úrovni. V zásadě základní literaturu tvoří odkazy [1], [2], [4] (nebo [5]) a [9]). Energetické vztahy je vhodné nastudovat z časopisecké literatury; stručné základy jsou pak probrány v [2].
LITERATURA
[1] Horák J., Raidl A: (2007): Hydrodynamická stabilita atmosféry a nelineární problémy geofyzikální hydrodynamiky, Karolinum, Praha, 382 str., ISBN: 9788024612782 - podrobnosti zde, download elektronické verze zde
[2] Pechala F., Bednář J. (1991): Příručka dynamické meteorologie, Academia, Praha, 370 str.
[3] Brdička M., Samko L., Sopko B. (2005): Mechanika kontinua, Academia, Praha, 799 str. - je možno použít i jiné vydání
[4] Cushaman-Roisin B. (1994).: Introduction to geophysical fluid dynamics, Prentice Hall, 320 str.
[5] Cushaman-Roisin B., Becker J.-N. (2011): Introduction to geophysical fluid dynamics, Physical and numerical aspects, Academic Press, 828 str.
[6] Haltiner G. J.. (1971): Numerical weather prediction, John Wiley & Sons, New York, Londo, Sydney, Toronto, 317 str.
[7] Horák J., Krlín L., Raidl A. (2007): Deterministický chaos a podivná kinetika, Academia, Praha, 164 str.
[8] Lorenz E.N. (1955): Available potential energy and the maintenance of general circulation, Tellus, 7, str. 157
[9] Holton J. R. (2004): An introduction to dynamic meteorology, Elsevier, New York, 4. vyd., 535 str.
[10] Oort A. H. (1964): On estimates of the atmospheric energy cycles, Mon. Weather Rev., 92, 783
Tento sylabus a seznam literatury je rovněž dostupný v pdf formátu zde
