(放射に関する問題を出すと予告しましたが、授業進行の関係で、 力学、とくに地衡風に関する問題に変更します。 放射の話題は期末レポートにふくめる予定です。)
いくつかの緯度の、標準気圧面の、1月と7月の月平均、東西全経度平均の ジオポテンシャル高度 (この授業であつかう近似では「高さ」とみなしてよい、単位は m) を JRA-55 再解析の 1991-2020年の平年値にもとづいて、表に示す。
(表の数値はいそいで用意したので、検算で修正される可能性があります。)
| 1月 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 気圧面＼緯度 | 40 S | 30 S | 30 N | 40 N |
| 200 hPa | 12082 | 12312 | 12051 | 11672 |
| 300 hPa | 9416 | 9602 | 9379 | 9062 |
| 500 hPa | 5723 | 5838 | 5715 | 5524 |
| 700 hPa | 3080 | 3146 | 3095 | 2988 |
| 850 hPa | 1491 | 1525 | 1519 | 1460 |
| 1000 hPa | 136 | 137 | 168 | 151 |
| 7月 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 気圧面＼緯度 | 40 S | 30 S | 30 N | 40 N |
| 200 hPa | 11717 | 12075 | 12449 | 12329 |
| 300 hPa | 9107 | 9398 | 9702 | 9605 |
| 500 hPa | 5554 | 5731 | 5899 | 5838 |
| 700 hPa | 2998 | 3108 | 3171 | 3146 |
| 850 hPa | 1456 | 1531 | 1525 | 1517 |
| 1000 hPa | 130 | 179 | 110 | 117 |
北緯35度と南緯35度での、与えられた標準気圧面での、1月と7月の、 地衡風の風速 (高度場と地衡風の関係にある風速) を計算してください。
ただし、緯度35度での気圧傾度力は、緯度30度と40度の高度から、微分を差分で近似してもとめる。 地球の形は球、その大円の円周は 40000 km と近似してよい。 地球の自転角速度は 2π/(1 日) と近似してよい。 その他の定数とみなされる量は自分でしらべてください。 SI標準単位との間の換算に注意。
三角関数の値は計算機をつかってもとめることを想定している。 ただし、計算機の三角関数が角度がラジアン単位であることを要求しているばあい、 度からラジアンへの換算にも注意。