Earth
Cyklon tropikalny jako silnik cieplny
Rozkręć burzę tropikalną nad ciepłym morzem o zmierzchu: morze oddaje ciepło napływającemu powietrzu w temperaturze swojej powierzchni, wypływ oddaje je sto stopni chłodniej na tropopauzie, a ten silnik Carnota ustala najsilniejszy wiatr, jaki burza może osiągnąć – intensywność potencjalną. Nad morzem, które nie stygnie, wiatr idzie za zamkniętym prawem tanh do tej granicy; pozwól burzy wymieszać zimną wodę pod nią, a utrzyma się niżej, dużo niżej nad płytką ciepłą warstwą; ścinaj wir, a ustali się słabszy; wyprowadź ją na ląd, a bez dopływu ciepła i nad szorstkim gruntem wiatr zanika dokładnie jak V0/(1 + C_D V0 t/2h). Bez różnicy temperatur nie ma silnika.
Co się dzieje
Intensywność potencjalna V_p² = (C_k/C_D)·(T_s − T_o)/T_o·(k*_s − k_a) z entalpii nasycenia powierzchni morza i powietrza nad nią przy wilgotności 80 %, wypływie −73 °C i C_k/C_D = 0,75. Maksymalny wiatr relaksuje ku niej, dV/dt = C_D (V_p² − V²)/(2h) − kappa S V/h z h = 15 km; burza chłodzi ciepłą warstwę pod sobą entalpią, którą bierze, i mieszaniem wody spod spodu, wbrew ciepłej wodzie, nad którą się przesuwa. Nad lądem dopływ entalpii ustaje, a opór się podwaja. Profil Hollanda z b = 1,5 daje wiatr na każdym promieniu i ciśnienie w centrum. RK4 co 1 min; zyskana energia kinetyczna to generacja minus dyssypacja.
Co wypróbować
Rozkręć burzę i porównaj ją z prawem tanh; pozwól jej ochłodzić morze; zmniejsz grubość ciepłej warstwy; dodaj ścinanie; wyślij ją na ląd i porównaj zanik ze wzorem zamkniętym.
Model i jego ograniczenia
Model intensywności jednej liczby z objętościową warstwą oceanu, bez struktury, asymetrii i toru; pasma chmur to dekoracja, nie rozwiązana dynamika. Intensywności są te tego wyidealizowanego silnika.
Równania modułu
Równania V_p² = (C_k/C_D)·(T_s − T_o)/T_o·(k*_s − k_a) dV/dt = C_D·(V_p² − V²)/(2h) − κ·S·V/h V = V_p·tanh(C_D·V_p·t/2h + atanh(V0/V_p)), land: V = V0/(1 + C_D·V0·t/2h) V(r) = V_m·√(x·e^(1 − x)), x = (R_m/r)^b, Δp = ρ·V_m²·e/b
