MakarovSuites
Українська
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Зв’язок і ліцензії

Earth

Цунамі біля узбережжя

Підніміть горб моря заввишки три метри над глибокою водою і дивіться, як він розходиться й біжить: гребінь перетинає глибокий океан зі швидкістю sqrt(g h), близько двохсот метрів на секунду, приходить до мареографа рівно тоді, коли каже замкнена формула, сповільнюється й росте над шельфом і вибігає на пляж серед будинків рибальського селища. Крутіший пляж затоплюється не так далеко; замкніть берег у затоку — хвиля зійдеться лійкою до подвійного заплеску. Схема тримає море в спокої над будь-яким дном, ніколи не дає глибині стати від’ємною і враховує кожен кубометр, що перетнув відкриту морську межу.

Цунамі біля узбережжя — Зображення з програми
Зображення з програми

Що відбувається

Нелінійні рівняння мілкої води вздовж смуги 60 км у 1200 комірках: 2000 м океану, схил до шельфу 100 м, пляж 1:50 до суходолу заввишки 20 м, ширина за бажанням звужується вп’ятеро в затоку. Грані використовують гідростатичну реконструкцію Одюсса з потоком HLL, тож озеро в спокої лишається в спокої над будь-яким дном, включно із суходолом, а глибини лишаються додатними; тертя Маннінга неявне; крок іде за числом Куранта 0,45. Гауссів горб заввишки 3 м і завширшки 5 км — заданий початок; розрив, що його підняв, не розраховується. Заплеск — висота урізу води, баланс об’єму включає те, що йде крізь відкрите море.

Що спробувати

Порівняйте прихід до глибоководного мареографа із замкненим часом довгої хвилі; дивіться, як хвиля росте на шельфі; затопіть селище; зробіть пляж крутішим; замкніть берег у затоку.

Модель та її обмеження

Один горизонтальний вимір, без дисперсії, без моделі обвалення понад схему наскрізного рахунку розривів, гладке задане джерело, будинки, що не впливають на потік. Цей навчальний берег — не карта небезпеки.

Рівняння модуля
Рівняння
∂(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)

Інші експерименти

До каталогу
Вітер будує дюни — Зображення з програми

Earth

Вітер будує дюни

Пустіть вітер над смугою пустельного піску у вечірньому світлі. Напруження зсуву на дні досягає піку трохи навітряніше кожного гребеня, потоку піску потрібна довжина насичення, щоб його наздогнати, течія відривається за кожним гребенем, а підвітряний схил осипається під кутом природного укосу, — тож мала брижа на рівному покриві росте рівно зі швидкістю лінійної теорії, а дві дюни йдуть за вітром приблизно зі швидкістю Багнольда q/H, видуваючи покрив між ними до скелі. Послабте вітер нижче порогу — ніщо не рухається; намочіть пісок, щоб підняти поріг; пустіть зворотний вітер на частину року — дюни стануть; поставте кам’яну стіну впоперек вітру. Періодична смуга зберігає кожну піщинку.

Загальна циркуляція атмосфери — Зображення з програми

Earth

Загальна циркуляція атмосфери

Розкрутіть атмосферу планети зі стану спокою й подивіться, як комірки Гадлі виростають із тропіків, доки замкнена формула Гелда й Гоу не скаже, що вони мають зупинитися: повітря, що піднімається на екваторі, зберігає свій момент імпульсу на шляху до полюса, тож верхній вітер стає рівним Ω·a·sin²φ/cos φ — субтропічним струменем, — а комірка сягає лише так далеко, як дозволяє побудова рівних площ: 26,5° для Землі, а не 28,8° формули малих кутів. Під нею пасати переходять у західні вітри там, де велить баланс моменту імпульсу, і їхні моменти сил взаємно компенсуються. Сповільніть планету — і комірки розширяться до полюсів; зупиніть її — і одна комірка заповнить кожну півкулю зовсім без зонального вітру. Змістіть нагрівання на шість градусів на північ — і висхідний потік стрибне до 21°, а зимова комірка стане в сто разів сильнішою за літню, як виявили Ліндзен і Гоу; запустіть сезони — і ВЗК гойдатиметься на 18° в кожен бік із запізненням на два місяці.