MakarovSuites
Deutsch
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Kontakt & Lizenzen

Earth

Tsunami erreicht die Küste

Heben Sie über tiefem Wasser einen drei Meter hohen Meeresbuckel und sehen Sie ihn sich teilen und laufen: der Kamm quert den tiefen Ozean mit sqrt(g h), fast zweihundert Meter in der Sekunde, erreicht den Pegel genau, wann die Formel es sagt, verlangsamt sich und wächst über dem Schelf und läuft zwischen den Häusern eines Fischerdorfs den Strand hinauf. Ein steilerer Strand wird weniger weit landeinwärts überflutet; schließen Sie die Küste zu einer Bucht, und die Welle bündelt sich zur doppelten Auflaufhöhe. Das Verfahren hält ein ruhendes Meer über jedem Grund in Ruhe, lässt nie eine Tiefe negativ werden und verbucht jeden Kubikmeter, der den offenen Seerand quert.

Tsunami erreicht die Küste — Bild aus der Anwendung
Bild aus der Anwendung

Was passiert

Die nichtlinearen Flachwassergleichungen entlang eines 60-km-Streifens in 1200 Zellen: 2000 m Ozean, ein Hang zu einem 100-m-Schelf, ein Strand von 1:50 bis zu 20 m hohem Land, die Breite wahlweise fünffach zu einer Bucht verengt. Die Seiten nutzen Audusses hydrostatische Rekonstruktion mit dem HLL-Fluss, so bleibt ein ruhender See über jedem Grund in Ruhe, trockenes Land eingeschlossen, und Tiefen bleiben positiv; die Manning-Reibung ist implizit; der Schritt folgt einer Courant-Zahl von 0,45. Ein Gauß-Buckel von 3 m Höhe und 5 km Breite ist der gegebene Start - der Bruch, der ihn hob, wird nicht berechnet. Die Auflaufhöhe ist die Höhe der Wasserlinie, die Volumenbilanz schließt ein, was über die offene See abfließt.

Zum Ausprobieren

Vergleichen Sie die Ankunft am Tiefseepegel mit der geschlossenen Langwellenzeit; sehen Sie die Welle auf dem Schelf wachsen; überfluten Sie das Dorf; machen Sie den Strand steiler; schließen Sie die Küste zu einer Bucht.

Das Modell und seine Grenzen

Eine horizontale Dimension, keine Dispersion, kein Brechungsmodell über das stoßerfassende Verfahren hinaus, eine glatte gegebene Quelle, Häuser ohne Einfluss auf die Strömung. Diese Lehrküste ist keine Gefahrenkarte.

Gleichungen des Moduls
Gleichungen
∂(b·h)/∂t + ∂(b·h·u)/∂x = 0
∂(b·h·u)/∂t + ∂(b·(h·u² + g·h²/2))/∂x = g·h²/2·∂b/∂x − g·b·h·∂z/∂x − friction
h* = max(0, h + z − max(z_L, z_R)),  HLL flux
c = √(g·h),  A2/A1 = (h1/h2)^(1/4)·(b1/b2)^(1/2)  (Green)

Weitere Experimente

Zum Katalog
Wind baut Dünen — Bild aus der Anwendung

Earth

Wind baut Dünen

Lassen Sie im Abendlicht Wind über einen Streifen Wüstensand wehen. Die Schubspannung am Bett gipfelt etwas luvwärts jedes Kamms, der Sandfluss braucht eine Sättigungslänge, um ihr zu folgen, hinter jedem Kamm löst sich die Strömung ab, und die Leeseite rutscht beim Schüttwinkel ab - so wächst eine kleine Rippel auf einer flachen Sandfläche genau mit der Rate der linearen Theorie, und zwei Dünen wandern etwa mit der Bagnold-Geschwindigkeit q/H windab und blasen die Fläche zwischen sich bis auf den Fels ab. Beruhigen Sie den Wind unter die Schwelle, und nichts bewegt sich; befeuchten Sie den Sand, um sie anzuheben; lassen Sie den Wind einen Teil des Jahres umkehren, und die Dünen halten an; stellen Sie eine Steinmauer quer zum Wind. Der periodische Streifen behält jedes Korn.

Globale atmosphärische Zirkulation — Bild aus der Anwendung

Earth

Globale atmosphärische Zirkulation

Lassen Sie die Atmosphäre eines Planeten aus der Ruhe anlaufen und sehen Sie die Hadley-Zellen aus den Tropen herauswachsen, bis die Formel von Held und Hou sagt, dass sie anhalten müssen: die am Äquator aufsteigende Luft behält auf dem Weg polwärts ihren Drehimpuls, so dass der Höhenwind zu Ω·a·sin²φ/cos φ wird, einem Subtropenstrahlstrom, und die Zelle reicht nur so weit, wie die Konstruktion gleicher Flächen erlaubt - 26,5° für die Erde, nicht die 28,8° der Formel für kleine Winkel. Darunter drehen die Passatwinde dort zu Westwinden, wo es die Drehimpulsbilanz verlangt, und ihre Drehmomente heben sich auf. Verlangsamen Sie den Planeten, und die Zellen weiten sich zu den Polen; halten Sie ihn an, und eine Zelle füllt jede Halbkugel ganz ohne zonalen Wind. Verschieben Sie die Heizung um sechs Grad nach Norden, und der Aufstieg springt auf 21°, die Winterzelle hundertmal stärker als die Sommerzelle, wie Lindzen und Hou fanden; lassen Sie die Jahreszeiten laufen, und die ITCZ schwingt 18° nach jeder Seite, zwei Monate verspätet.

See- und Landwind — Bild aus der Anwendung

Earth

See- und Landwind

Land erwärmt und kühlt sich schneller als Wasser. Beobachten Sie die Zirkulation bei Tag und Nacht.