نیروی زمین گرد (Geostrophic Force)، در فیزیک (Physics)
انواع نیروها (Force)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
نیروی زمین گرد (Geostrophic Force) :
نیروی زمین گرد یک مفهوم کلیدی در دینامیک سیالات ژئوفیزیکی (Geophysical Fluid Dynamics) است و به حالت تعادلی اشاره دارد که در آن دو نیروی افقی اصلی بر روی یک بسته سیال (مانند هوا یا آب) با یکدیگر برابر و در خلاف جهت هستند. این دو نیرو عبارتند از: نیروی گرادیان فشار (Pressure Gradient Force) و نیروی کوریولیس (Coriolis Force).
در اتمسفر و اقیانوس ها، هوا یا آب تمایل دارد از مناطق پرفشار به مناطق کم فشار حرکت کند (نیروی گرادیان فشار). اما نیروی کوریولیس، ناشی از چرخش زمین، این حرکت را منحرف می کند. وقتی این دو نیرو به تعادل برسند، جریان حاصل شده دیگر مستقیما از پرفشار به کم فشار حرکت نمی کند، بلکه به موازات خطوط هم فشار (ایزوبارها) جریان می یابد. به این جریان، باد زمین گرد (Geostrophic Wind) می گویند.
شرط تعادل زمین گرد به صورت زیر بیان می شود:
\[ \frac{1}{\rho} \nabla P = 2 \vec{v} \times \vec{\omega} \]در این رابطه،
\[ \rho \]چگالی سیال،
\[ \nabla P \]گرادیان فشار،
\[ \vec{v} \]سرعت باد، و
\[ \vec{\omega} \]سرعت زاویه ای زمین است. این مفهوم برای درک الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگ، جریان های اقیانوسی مانند گلف استریم (Gulf Stream)، و پیش بینی مسیر توفان ها ضروری است. بدون درک نیروی زمین گرد، مدل سازی دقیق گردش عمومی اتمسفر و اقیانوس ها غیرممکن است.
