دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: 2020
نویسندگان: Emin Özsoy
سری: Springer Textbooks in Earth Sciences, Geography and Environment
ISBN (شابک) : 3030169723, 9783030169725
ناشر: Springer Nature
سال نشر: 2020
تعداد صفحات: 296
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 7 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Geophysical Fluid Dynamics I: An Introduction to Atmosphere-Ocean Dynamics: Homogeneous Fluids به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب دینامیک سیالات ژئوفیزیکی I: مقدمه ای بر دینامیک جو-اقیانوس: سیالات همگن نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
این کتاب درسی با ارائه توصیفی ریاضی از خواص سیالات، سینماتیک و دینامیک تحت تأثیر چرخش زمین، درک اساسی از دینامیک سیالات ژئوفیزیکی را توسعه می دهد. ارزش آموزشی آن مبتنی بر بررسی دقیق اصول اساسی، معادلات مشتق شده، راه حل های مثالی و تفسیر آنها است.
هم دانشجویان فارغ التحصیل و هم دانشمندان باتجربه می توانند از نزدیک توسعه ریاضی نظریه پایه اعمال شده در جریان را دنبال کنند. سیالات با چگالی یکنواخت روی زمین در حال چرخش، با (1) فیزیک پایه که اثرات «جدید» چرخش را برای جریانها در مقیاس سیارهای معرفی میکند، (2) دینامیک سادهشده آبهای کمعمق و نظریههای شبه ژئوستروفیک که برای انواع ثابتها اعمال میشود، جریان های ناپایدار و حرکات موج ژئوفیزیکی، نشان دادن اثرات بازیابی شتاب کوریولیس، انحنای زمین (بتا) و هدایت توپوگرافی، (3) حفظ گردابه و انرژی در مقیاس های ژئوفیزیک، و (4) کاربردهای خاص برای کمک به نشان دادن توانایی ایجاد و حل مشکلات جدید در این زمینه بسیار غنی است. بررسی جامع جریانهای ژئوفیزیکی پیچیده اقیانوس و اتمسفر با این توصیف اساسی که در جلد دوم که به دینامیک سیالات ژئوفیزیکی طبقهبندیشده چگالی میپردازد، از نزدیک با هم مرتبط است.
This textbook develops a fundamental understanding of geophysical fluid dynamics by providing a mathematical description of fluid properties, kinematics and dynamics as influenced by earths rotation. Its didactic value is based on elaborate treatment of basic principles, derived equations, exemplary solutions and their interpretation.
Both starting graduate students and experienced scientists can closely follow the mathematical development of the basic theory applied to the flow of uniform density fluids on a rotating earth, with (1) basic physics introducing the "novel" effects of rotation for flows on planetary scales, (2) simplified dynamics of shallow water and quasi-geostrophic theories applied to a variety of steady, unsteady flows and geophysical wave motions, demonstrating the restoring effects of Coriolis acceleration, earths curvature (beta) and topographic steering, (3) conservation of vorticity and energy at geophysical scales, and (4) specific applications to help demonstrate the ability to create and solve new problems in this very rich field. A comprehensive review of the complex geophysical flows of the ocean and the atmosphere is closely knitted with this basic description, intended to be developed further in the second volume that addresses density stratified geophysical fluid dynamics.
Preface Contents 1 A Brief Review of Algebra and Calculus 1.1 Vectors and Cartesian Tensors 1.2 Algebraic Operations 1.2.1 Scalars 1.2.2 Vectors 1.2.3 Second-Order Tensors (dyads) 1.3 Differentiation and Integration 1.3.1 Differentiation and Integration with Respect to a Scalar 1.3.2 The `del\' Operator 1.3.3 Identities Associated with the `del\' Operator 1.3.4 Integral Theorems 1.4 The Material Derivative 1.5 Leibnitz\' Rules 2 Fluid Properties and Kinematics 2.1 Definition of a Fluid 2.2 Continuum Hypothesis 2.3 Properties of Fluids 2.4 Volume and Surface Forces 2.4.1 Stress in a Fluid that Is at Rest 2.4.2 Stress in a Moving Fluid 2.5 Specification of the Flow Field 2.6 Conservation of Mass (Continuity Equation) 2.6.1 Continuity Equation 2.6.2 Stream Function–2-D, Incompressible, Steady Flow 2.7 Analysis of Relative Motion Near a Point 2.7.1 Pure-Straining Motion 2.7.2 Rigid Body Rotation 2.7.3 Modes of Motion in a Fluid 3 Equations of Motion of a Fluid 3.1 Continuity Equation–Mass Conservation 3.2 Equation of Motion–Momentum Equation 3.2.1 Integral Form of the Momentum Equation 3.3 Stress Tensor in a Newtonian Fluid 3.4 Navier–Stokes Equation 3.5 Pressure in a Fluid 3.5.1 Pressure in a Fluid at Rest 3.5.2 Pressure in a Moving Homogeneous Fluid 3.6 Equation of Motion Relative to Moving Frame of Reference 3.6.1 Modification of Gravity and Pressure Due to Centrifugal Acceleration 3.7 Complete Set of Governing Equations 3.8 Vorticity Dynamics 3.8.1 The Vorticity Diffusion Term ν2 ωA 3.8.2 The Tipping and Stretching Term ωA cdotu u u u 3.8.3 The Divergence Term -ωA (cdotu u u u) 3.8.4 The Solenoidal Term 1ρ2ρtimesp 3.9 Kelvin\'s Circulation Theorem 3.10 Bernoulli\'s Theorem 4 Flow of a Homogeneous Incompressible Fluid 4.1 Governing Equations 4.2 Steady Unidirectional Flow 4.2.1 Poiseuille Flow 4.2.2 Flow Between Plates 4.3 Unsteady Unidirectional Flow 4.3.1 Example—Smoothing of a Velocity Discontinuity 4.3.2 Flow Due to an Oscillating Plane Boundary 4.4 Unidirectional Flow Including Coriolis Effects 4.4.1 The Steady Ekman Layer at the Surface 4.4.2 The Steady Ekman Layer at the Bottom 4.4.3 The Oscillatory Ekman Boundary Layer at the Surface 5 Rotating, Homogeneous, Incompressible Fluids 5.1 Equations of Motion for an Incompressible Homogeneous Fluid 5.2 Inviscid Rotating Flows 5.2.1 Inertial Motion—Unsteady (Periodic) Uniform Flow 5.2.2 ``Elasticity\'\' in a Rotating Fluid—Restoring Effects of Coriolis 5.2.3 Geostrophic Motion: Steady Flow with a Pressure Gradient 6 Shallow Water Theory 6.1 Tangent Plane Approximation 6.2 Shallow Water Approximations 6.2.1 Scaling of the Equations 6.2.2 Continuity of Surface Forces (Dynamic Boundary Conditions) 6.2.3 Hydrostatic Pressure 6.2.4 Kinematic Boundary Conditions 6.2.5 Shallow Water Equations 6.2.6 Conservation Properties 6.2.7 Vorticity Conservation 6.2.8 Energy Conservation 6.3 The f-Plane and the β-Plane Approximations 6.4 Simple Applications of the Potential Vorticity Conservation 6.4.1 Geostrophic Flow 6.4.2 Flow over a Topographic Ridge (f-Plane) 6.5 Topographic Effects 6.5.1 Solutions for Uniform Shelf 6.5.2 Nonlinear Inviscid Solutions 6.5.3 Flow over a Depth Discontinuity (β-Plane) 6.6 Oscillatory Motions 6.6.1 Planetary (Rossby) Waves 6.6.2 Planetary Waves with a Mean Current 6.6.3 Small Amplitude Motions with a Free Surface 6.6.4 Plane Waves for Constant Depth 6.6.5 Poincaré and Kelvin Waves 6.6.6 Topographic Rossby Waves 7 Quasigeostrophic Theory 7.1 An Overview and Derivation of Quasi-geostrophic Equations 8 Elements of Ocean General Circulation 8.1 The Ocean Circulation at Global Scale 8.2 Elements of the Steady, Rigid Lid Ocean Circulation (f-Plane) 8.2.1 Governing Equations in the f-Plane 8.2.2 The Ocean Interior (f-Plane) 8.2.3 Ekman Boundary Layers (f-Plane) 8.2.4 Surface Ekman Layer (f-Plane)–Wind-Driven Flow 8.2.5 Bottom Ekman Layer (f-Plane)–Interior-Driven Flow 8.2.6 Ocean Circulation on the f-Plane 8.3 Ocean Circulation on the β-Plane 8.3.1 Development of the Model 8.3.2 The Sverdrup Interior and an Approximate Solution for the Circulation 8.3.3 Approximate Solution for the Circulation with a Western Boundary Layer 9 Two-Layer Models 9.1 Introduction 9.2 Two-Layer Shallow Water Equations 9.3 Free Periodic Motions 9.4 Normal Modes of Oscillation 9.4.1 Case I: Constant Depth 9.4.2 Case II: Variable Bottom Topography 9.5 Equations for Normal Modes 9.5.1 Approximate Modes 9.5.2 Barotropic Normal Mode—Leading Order 9.5.3 Baroclinic Normal Mode—Leading Order 9.5.4 Basin Lateral Boundary Conditions 9.5.5 Periodic Motions in a Basin 10 Exercises Recommended Text Books