地球流体力学

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地球流体力学

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地球流体力学（ちきゅうりゅうたいりきがく、英: geophysical fluid dynamics^[1][2]）は、地球などの惑星上における気体・液体などの流体の運動を流体力学、熱力学などの基礎に基づいて論じる理論物理学および地球物理学の一分野である。歴史的に気象力学、海洋物理学として気圏、水圏の物理的運動をそれぞれ別個に議論していた内容を統一的に論じる枠組である。

概要

回転系における力学が基礎となっており、ナビエ-ストークスの式に外力の項として重力と見かけの力であるコリオリの力が加えられたものが基礎方程式として用いられる。慣習としてコリオリの力は左辺におき、全体を密度 ρ で割った次の式が用いられる。

${\displaystyle {\partial \mathbf {u} \over \partial t}+\mathbf {u} \cdot \nabla \mathbf {u} +2\mathbf {\Omega } \times \mathbf {u} =-{\frac {1}{\rho }}\nabla p+\mathbf {g} +\mathbf {F} }$

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