Если движение воздуха происходит без действия силы трения, но
криволинейно, то это значит, что, кроме силы градиента и отклоняющей
силы вращения Земли, появляется еще центробежная сила, выражающаяся
как С = v*v/r-,
где v - скорость, а г - радиус кривизны траектории движущегося
воздуха.
Рис. 75. Градиентный ветер в циклоне. G -
сила барического градиента, А - отклоняющая сила вращения Земли, С -
центробежная сила, v"r - скорость градиентного ветра.
Рис. 76. Градиентный ветер в антициклоне.
Усл. обозначения см. рис. 75.
Направлена центробежная сила по радиусу кривизны траектории
наружу, в сторону выпуклости траектории. Тогда в случае равномерного
движения должны уравновешиваться уже три силы, действующие на
воздух,- градиента, отклоняющая и центробежная.
Допустим, что траектории движения являются окружностями (рис. 75,
76). Скорость в любой точке траектории направлена по касательной к
окружности в этой точке. Отклоняющая сила направлена под прямым
углом к скорости, стало быть, по радиусу окружности вправо (в
северном полушарии). Центробежная сила также направлена по радиусу
кривизны круговой траектории всегда в сторону ее выпуклости. Сила
градиента должна уравновешивать геометрическую сумму этих двух сил и
лежать на одной прямой с ними, т. е. на радиусе окружности. Значит,
барический градиент направлен под прямым углом к скорости. Поскольку
под прямым углом к градиенту лежит касательная к изобаре, то, стало
быть, ветер направлен по изобаре. Такой теоретический случай
равномерного движения воздуха по круговым траекториям без влияния
трения называют градиентным ветром.
Из изложенного видно, что траектории в случае градиентного ветра
совпадают с изобарами. Градиентный ветер, так же как и
геострофический, направлен по изобарам, но не прямолинейным, а
круговым.
В понятие градиентного ветра часто включают и геострофический ветер,
как предельный случай градиентного ветра при радиусе кривизны
изобар, равном бесконечности.
