慣性振動
$ \frac{d u}{d t}-fv=-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial x},
$ \frac{d u}{d t}+fu=-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial y}
$ 0=-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial z}-g
ここで,流速を,地衡流平衡成分$ \mathbf {u_g}と,そうでない成分$ \mathbf {u_i}に分ける.つまり, $ u=u_g+u_i,
$ v=v_g+v_i
とする
※水圧については,$ p \simeq p_gである.
これらで書き換えると
$ \frac{d}{d t}(u_g+u_i)-f(v_g+v_i)=-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p_g}{\partial x},
$ \frac{d}{d t}(v_g+v_i)+f(u_g+u_i)=-\frac{1}{\rho}\frac{\partial p_g}{\partial y}
となる
ここで,非地衡流成分に注目する.つまり,
$ \frac{d u_i}{dt}-fv_i=0,
$ \frac{d v_i}{dt}-fu_i=0
となる
※地衡流平衡と,地衡流成分の全微分は0であるため.
お互いに上の式を代入し合えば,
$ \frac{d^2 v_i}{dt^2}+f^2v_i=0,
$ \frac{d^2 u_i}{dt^2}+f^2u_i=0
$ u_i=U_0 \cos(ft+\theta_0),
$ v_i=-V_0 \sin(ft+\theta_0)
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