Kleinschmidt, E.: Stabilitätstheorie des geostrophischen Windfeldes, 315
Dabei ist a nach der obigen Formel der Kosinus des Winkels zwischen Y-Achse und
Breitenkreisebene, b = sin y cos g der Sinus desselben Winkels, ferner
COS © COS V sine
BSR U m U ES
die Komponenten der Schwerebeschleunigung.,
Der Vorteil des neuen Systems ist einleuchtend, Die zweite Grundgleichung
und ihr Integral
V—mY=-—20a(X-— X)
sind von derselben einfachen Form wie Gleichung (12).
Die Windverteilung ist auf der isentropen Fläche indifferent, wenn
x = —2wa.
Daraus wird im zonalen Feld, genau wie am Pol,
$Y __
5X 540.
Die X-Richtung ist dabei das auf die Erdachse gefällte Lot. Im meridionalen
Feld lautet die Indifferenzbedingung
SE =-—2wsing. (1b)
Hier liegt die X-Richtung horizontal als Tangente an den Breitenkreis.
Für die weitere Rechnung, die sich genau an die oben durchgeführte an-
schließt, genügen kurze Hinweise, Die individuelle Energiegleichung lautet
*—1
K+od,p * +g1X +4 82 Z = const
X (ur +W%) + 8 = const.
Mit Hilfe der Gleichungen für das stationäre Gleichgewicht findet man für die
2. individuellen Ableitungen von S nach den drei neuen Achsen folgende erweiterte
Formeln:
u
CL
d (v 9, 36
Km take 20a (e- + 81 pr IX)
% dd
d /[V Ä
Be tua zz (y) graz
= 9, d8
BB ax
& %, d8
C= 8 5 az“
(33)
(34a)
(34 b)
(35)
Diese vier neuen Ausdrücke unterscheiden sich von den alten, außer in den
Koordinaten, nur durch die mit g, behafteten Glieder, Am Pol (g,=0, g2=g,
a= 1) gehen sie in A, B und C über.
Die Art der Anordnung wird jetzt bestimmt durch die Vorzeichen von
BB: AC und 6. ;
Bildet man den ersten Ausdruck, indem man für B*® das Produkt aus (34a) und
(34b) setzt, so fallen die Glieder mit g, heraus, und es entsteht dieselbe Form,
die oben B?:— AC hatte, nur in den neuen Koordinaten und mit anderen Kon-
stanten. Ebenso wie oben ist
BLAC=(S+ 20a) .C,
Die 1. Grenzfallbedingung B* — AC=0 fordert somit auch hier das indifferente
Windgefälle auf der isentropen Fläche. Die Richtung, auf die es bezogen wird,
ist die auf Windrichtung und Erdachse senkrecht stehende X-Richtung.
Die 2, Grenzfallbedingung C = 0 bedeutet eine adiabatische Temperaturver-
teilung in einer Richtung, die ihrerseits senkrecht auf Windrichtung und X-Achse
steht. Sie fällt außer am Pol nur noch im meridionalen Feld mit der Vertikalen