Баротропность

Баротро́пность, баротропи́я (из др.-греч. βάρος «тяжесть» + τρόπος «оборот, поворот, образ, характер»)— в гидродинамике — такое свойство сплошной среды, при котором её плотность является функцией только давления. Сплошная среда, не являющаяся баротропной, называется «барокли́нной».

Бароклинная атмосфера.
Изотермы: красно-оранжевые, изобары: сине-голубые линии

В баротропной среде изопикническая поверхность параллельна изобарической.

В бароклинной атмосфере плотность воздуха является функцией не только давления, но и температуры или влажности.

В бароклинном океане плотность воды является функцией не только давления, но и температуры или солености.

Бароклинность является одной из причин развития завихренности в атмосфере и в океане. Из уравнения вихря следует, что скорость роста завихренности под действием бароклинности измеряется псевдовектором

${\displaystyle \ B={\frac {1}{\rho ^{2}}}\nabla \rho \times \nabla p,}$

где ${\displaystyle \ \rho }$ — плотность, ${\displaystyle \ p}$ — давление. Векторное произведение градиентов давления и плотности пропорционально углу наклона между изобарической и изопикнической поверхностями.

Для идеального газа эта величина принимает вид

${\displaystyle B={\frac {\nabla p\times \nabla T}{\rho T}},}$

где ${\displaystyle \ T}$ — абсолютная температура.

Для газа с постоянной удельной теплоёмкостью (политропный газ) из уравнения Пуассона следует, что вектора градиента давления и градиента плотности параллельны. Из этого следует, что политропный газ всегда баротропен.