Les équations primitives atmosphériques sont une version simplifiée des équations de Navier-Stokes. Elles sont applicables dans le cas d’un fluide à la surface d’une sphère en posant comme hypothèses que la composante verticale du mouvement est beaucoup plus faible que la composante horizontale et que la couche de fluide est très mince relativement au rayon de la sphère.

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  • Les équations primitives atmosphériques sont une version simplifiée des équations de Navier-Stokes. Elles sont applicables dans le cas d’un fluide à la surface d’une sphère en posant comme hypothèses que la composante verticale du mouvement est beaucoup plus faible que la composante horizontale et que la couche de fluide est très mince relativement au rayon de la sphère. Ces hypothèses correspondent en général au flux à grande échelle, dite échelle synoptique de l’atmosphère terrestre, et ces équations sont donc appliquées en météorologie et en océanographie. Les modèles numériques de prévision du temps résolvent ces équations ou une variante de celles-ci afin de simuler le comportement futur de l’atmosphère. D’autre part, les équations primitives appliquées à l’océanographie permettent de simuler le comportement des mers. Réduites à une seule dimension, elles résolvent les équations de Laplace de la marée, un problème de valeurs propres duquel on obtient analytiquement la structure latitudinale de la circulation océanique.
  • The primitive equations are a set of nonlinear differential equations that are used to approximate global atmospheric flow and are used in most atmospheric models. They consist of three main sets of equations: Conservation of momentum: Consisting of a form of the Navier–Stokes equations that describe hydrodynamical flow on the surface of a sphere under the assumption that vertical motion is much smaller than horizontal motion (hydrostasis) and that the fluid layer depth is small compared to the radius of the sphere A thermal energy equation: Relating the overall temperature of the system to heat sources and sinks A continuity equation: Representing the conservation of mass.The primitive equations may be linearized to yield Laplace's tidal equations, an eigenvalue problem from which the analytical solution to the latitudinal structure of the flow may be determined.In general, nearly all forms of the primitive equations relate the five variables u, v, ω, T, W, and their evolution over space and time.The equations were first written down by Vilhelm Bjerknes.
  • プリミティブ方程式(プリミティブほうていしき、英語:primitive equations)とは、大規模な大気の運動を記述する非線形微分方程式群で、現在の気象予報において最も広く用いられている方程式。以下の3つの主要な部分からなる。運動量保存の法則 : 球体表面の水力学的運動を表現するナビエ・ストークス方程式の変形。運動の水平スケールが鉛直スケールよりも十分大きい、静水圧近似の状態を前提(条件)とする。熱エネルギー方程式(エネルギー保存の法則) : 熱の出入りおよび、系全体の熱・エネルギーの変化とその状態を記述。連続の方程式 : 質量の保存則を記述。プリミティブ方程式からは、ラプラスの潮汐方程式を導出できる。この式は、緯線方向の運動を決定づける固有値である、線形のハフ関数を解に持つ。一般的にプリミティブ方程式は、5つから6つの未知変数(他の変数に従属して決まるものもある)を持ち、これが空間・時間とともに変化していく。未知変数は、南北移流ベクトル、東西移流ベクトル、鉛直移流ベクトル、高度、気温または温位、湿度または比湿、気圧、空気の密度などである。プリミティブ方程式の原型を最初に発表したのは、ヴィルヘルム・ビヤークネスであった。ルイス・フライ・リチャードソンはこの式を用いて数値予報を行ったが失敗し、この欠点を補う準地衡風方程式を用いるようになったがこれも低緯度地域や小規模現象には適用できない欠点があり、結局はプリミティブ方程式が広く用いられるに至った。移動性低気圧・高気圧などの総観スケールの減少を予報するには適した手法で、プリミティブモデルとして数値予報モデルに採用されている。一方、スケールの小さい現象は静水圧近似が適用できないため、非静力学モデルを用いる。
  • Równania pierwotne (ang. primitive equations) - w meteorologii oznaczają równania Naviera-Stokesa opisujące hydrodynamiczny przepływ płynu (np powietrza) na sferze.Przybliżenia równań pierwotnych prowadzą do opisu pewnych szczególnych sytuacji, np równowagi geostroficznej. Natomiast dyskretyzacja numeryczna równań pierwotnych daje podstawy nowoczesnych metod numerycznych prognoz pogody.
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prop-fr:auteur
  • Katia Chancibault
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  • 2011-04-23 (xsd:date)
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  • Risques hydro-météorologiques, crues et inondations
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  • La prévision numérique météorologique
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  • Laboratoire d'études des Transferts en Hydrologie et Environnement
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  • Les équations primitives atmosphériques sont une version simplifiée des équations de Navier-Stokes. Elles sont applicables dans le cas d’un fluide à la surface d’une sphère en posant comme hypothèses que la composante verticale du mouvement est beaucoup plus faible que la composante horizontale et que la couche de fluide est très mince relativement au rayon de la sphère.
  • プリミティブ方程式(プリミティブほうていしき、英語:primitive equations)とは、大規模な大気の運動を記述する非線形微分方程式群で、現在の気象予報において最も広く用いられている方程式。以下の3つの主要な部分からなる。運動量保存の法則 : 球体表面の水力学的運動を表現するナビエ・ストークス方程式の変形。運動の水平スケールが鉛直スケールよりも十分大きい、静水圧近似の状態を前提(条件)とする。熱エネルギー方程式(エネルギー保存の法則) : 熱の出入りおよび、系全体の熱・エネルギーの変化とその状態を記述。連続の方程式 : 質量の保存則を記述。プリミティブ方程式からは、ラプラスの潮汐方程式を導出できる。この式は、緯線方向の運動を決定づける固有値である、線形のハフ関数を解に持つ。一般的にプリミティブ方程式は、5つから6つの未知変数(他の変数に従属して決まるものもある)を持ち、これが空間・時間とともに変化していく。未知変数は、南北移流ベクトル、東西移流ベクトル、鉛直移流ベクトル、高度、気温または温位、湿度または比湿、気圧、空気の密度などである。プリミティブ方程式の原型を最初に発表したのは、ヴィルヘルム・ビヤークネスであった。ルイス・フライ・リチャードソンはこの式を用いて数値予報を行ったが失敗し、この欠点を補う準地衡風方程式を用いるようになったがこれも低緯度地域や小規模現象には適用できない欠点があり、結局はプリミティブ方程式が広く用いられるに至った。移動性低気圧・高気圧などの総観スケールの減少を予報するには適した手法で、プリミティブモデルとして数値予報モデルに採用されている。一方、スケールの小さい現象は静水圧近似が適用できないため、非静力学モデルを用いる。
  • Równania pierwotne (ang. primitive equations) - w meteorologii oznaczają równania Naviera-Stokesa opisujące hydrodynamiczny przepływ płynu (np powietrza) na sferze.Przybliżenia równań pierwotnych prowadzą do opisu pewnych szczególnych sytuacji, np równowagi geostroficznej. Natomiast dyskretyzacja numeryczna równań pierwotnych daje podstawy nowoczesnych metod numerycznych prognoz pogody.
  • The primitive equations are a set of nonlinear differential equations that are used to approximate global atmospheric flow and are used in most atmospheric models.
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  • Équations primitives atmosphériques
  • Equazioni primitive dei moti climatici
  • Primitive equations
  • Równania pierwotne
  • Примитивные уравнения
  • プリミティブ方程式
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