Numero di Rossby

Il numero di Rossby (da Carl-Gustav Arvid Rossby, noto anche come numero di Kibel) è un numero adimensionale usato nella descrizione della meccanica dei fluidi nel caso del moto di un fluido influenzato da movimenti rotatori. È utilizzato generalmente nell'ambito dei fenomeni geofisici e atmosferici, nonché nello studio del moto di fluidi all'interno di tubature.[1] Nel primo caso, rappresenta il rapporto fra l'accelerazione inerziale di un corpo e le accelerazioni di Coriolis originate dalla rotazione terrestre.

Descrizione

Definizione matematica

Il numero di Rossby viene definito come:[2]

${\displaystyle Ro={\frac {V}{\omega L}}}$

dove:

• V è la velocità lineare con cui avviene un fenomeno (ad esempio, la velocità con cui si muove un vento)
• L è una lunghezza che rappresenta la scala su cui avviene il fenomeno
• ω = 2 Ω sin φ è la frequenza di Coriolis, essendo Ω la velocità angolare e φ l'angolo compreso tra l'asse di rotazione e la direzione del flusso.[1] Nel caso particolare di fluidi sottoposti all'azione della rotazione terrestre, Ω è la velocità angolare della rotazione terrestre e φ è la latitudine.

Interpretazione fisica

Quando il numero di Rossby è grande (perché φ è piccola, come ai tropici e in zone a bassa latitudine, oppure perché la L è piccola, o per grandi velocità) domina la forza centrifuga. Quando il numero di Rossby è piccolo non è possibile trascurare le forze di Coriolis, deve quindi essere considerato il vento geostrofico.

Applicazioni

Note

1. (EN) scienceworld.wolfram.com, Rossby Number
2. (EN) American Meteorological Society, Rossby number

Voci correlate

• Raggio di deformazione di Rossby