順圧流体

流体力学において、順圧流体とは密度が圧力のみの関数となる流体のことである。^[1]順圧流体は気象学から天体物理学まで、幅広い科学分野における流体挙動の有用なモデルである。

ほとんどの液体の密度はほぼ一定 (等密度) であるため、その密度は圧力と温度によってわずかにしか変化しないと言えます。水は温度と塩分濃度によって数パーセントしか変化しないため、順圧と近似できます。一般に、空気は温度と圧力の関数であるため順圧ではありませんが、特定の状況下では順圧の仮定が役立つ場合があります。

天体物理学では、順圧流体は恒星内部や星間物質の研究に重要です。天体物理学で使用される順圧モデルの一般的なクラスの 1 つは、ポリトロープ流体です。通常、順圧仮定はあまり現実的ではありません。

気象学では、順圧大気とは、空気の密度が圧力のみに依存する大気のことで、その結果、等圧面（定圧面）は定密度面でもあります。このような等圧面は等温面でもあるため、（熱風方程式から）地衡風は深さによって変化しません。したがって、回転する順圧気団の動きは強く制約されます。熱帯地方は中緯度よりも順圧に近いですが、これは熱帯地方では気温が水平方向にほぼ均一であるためです。

順圧流は、順圧大気の一般化です。順圧流は、圧力が密度のみの関数であり、その逆もまた同様である流れです。言い換えると、等圧面が等密度面であり、その逆もまた同様である流れです。非順圧流体の順圧流が存在する場合もありますが、順圧流体は常に順圧流に従います。例としては、海洋の順圧層、等温理想気体、または等エントロピー理想気体などがあります。

順圧でない流体は傾圧流体です。つまり、圧力は密度を決定する唯一の要因ではありません。順圧流体または順圧流（順圧大気など）の場合、傾圧ベクトルはゼロです。

• 大気力学

• James R Holton、「動的気象学入門」、ISBN 0-12-354355-X、第3版、p77。 
• Marcel Lesieur、「流体の乱流：確率論的および数値的モデリング」、ISBN 0-7923-0645-7、第2版。 
• David Tritton、「物理流体力学」、ISBN 0-19-854493-6。