涡度是什么？

涡度是一个三维矢量，其定义是：速度场的旋度。

在气象学应用中，一般只考虑涡度的垂直分量，即围绕垂直轴旋转的涡度分量。其垂直涡度等于相应角速度的二倍，必须注意，流体的角速度并不是整体一致的，这里所说的角速度是指当面元无限趋近于中心点O时的极限值。平均涡度是平均角速度的二倍。

地转涡度

前面所说的流体面元如果以固体圆盘代替，由于固体的角速度到处都是一致的，所以圆盘的涡度就是其角速度的二倍。

地球自转产生的涡度叫做地转涡度，在北半球纬度为φ处，因地球自转得到在垂直方向上的角速度为W2z = δsinφ；其中8为角速度，与其对应的垂直方向上的涡度为2wz = 2δsinρ= f。可见地转涡度恰好等于地转参数。

涡度是一个三维矢量，其定义是：速度场的旋度。在气象学应用中，一般只考虑涡度的垂直分量，即围绕垂直轴旋转的涡度分量。其垂直涡度等于相应角速度的二倍，必须注意，流体的角速度并不是整体一致的，这里所说的角速度是指当面元无限趋近于中心点O时的极限值。平均涡度是平均角速度的二倍。

涡度用来描述流体的旋转情况。在数学上，涡度是描述速度场的旋度，是一个向量场。在大气中，涡度即是一个空气微团的旋度。有正负涡度，在北半球中，逆时针为正涡度，顺时针相反，南半球反之。

地转涡度：

流体面元如果以固体圆盘代替，由于固体的角速度到处都是一致的，所以圆盘的涡度就是其角速度的二倍。对于二维流体而言，其涡度向量垂直于流体平面。

而若有一流体绕着一个轴心刚体旋动的话，则其涡度值为角速度之两倍；故对这样的流体而言，若涡度值为零的话则必为非旋转流体。但是，非旋转流体仍然可以具有非零值的角速度，如一绕着轴心绕转时、其切线速度刚好正比于流体与轴心距离之倒数的流体，其涡度为零。

参考资料来源：百度百科-涡度

　　涡度是一个流体力学的概念，用以描述流体的旋转情况。
　　数学上，涡度是描述速度场的旋度，是一个向量场。
　　在大气中，涡度即是一个空气微团的旋度。为了方便辨识，设有正负涡度。在北（南）半球中，逆时针为正（负）涡度，顺时针相反。所以气旋为正涡度。
　　由于地球是旋转的，所以一般情况下涡度图采用相对涡度（即不考虑地转产生的涡度）。
　　绝对涡度是相对涡度与地转涡度（即科氏力参数的绝对值）的和，即：
　　ζa=ζ+|f| （式1.1）
　　式中，ζa为绝对涡度，ζ为涡度，f为地转参数。
　　由于地转参数的表达式是：
　　f=2Ωsinγ （式1.2）
　　式中Ω为地转角速度，γ为纬度。
　　将地转参数表达式代入式1.1，得
　　ζa=ζ+|2Ωsinγ| （式1.3）
　　绝对涡度与高度（h）是相关的，称之为位涡，即：
　　∵Dζa/Dh=0 （式1.4.1）
　　∴ζa/h=常数（式1.4.2）
　　因此，为了满足位涡为常数，在高度增加时，分子ζa需要减小，即绝对涡度随高度减小。
　　将式1.3代入式1.4.2，得
　　[ζ+|2Ωsinγ|]/h=常数 （式1.5）
　　由式1.5可得知，当纬度增加，高度不变时，为了满足位涡为常数，于是相对涡度ζ就要减小。（位涡守恒定律之一）
　　位涡公式还可以表达为：
　　PV=1/p·ζa·▽PT
　　式中，PV为位涡，p为空气密度，PT为位温。

涡度相关技术是全球通量观测网络(FLUXNET)测定植被/大气间CO2通量的主要技术手段,但绝大部分CO2通量观测站点都处于非典型的理想条件下,不能完全满足涡度相关技术的基本假设条件,从而导致基于涡度相关技术估算植被/大气问净生态系统CO2交换量的不确定性.系统介绍了涡度相关技术的基本假设,基本理论公式和误差的类型与特征等理论问题,重点阐述了通量测定中仪器本身的物理限制、二维和三维的气流运动、数据处理的方法和夜间通量的低估等不确定性的主要来源,并据此对通量观测研究中需要优先考虑的问题提出一些建议.研究认为数据质量控制与分析以及误差评价是不同通量站点间的结果比较和全球尺度综合分析的过程中需重点考虑的问题.

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