本書(shū)主要介紹大氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論、方法及有關(guān)新進(jìn)展,是作者在數(shù)十年從事相關(guān)教學(xué)與科學(xué)研究的基礎(chǔ)上總結(jié)、編寫(xiě)而成。本書(shū)是在2010年第一版的基礎(chǔ)上修訂而成,增加了第5.3節(jié)有關(guān)位勢(shì)渦度的部分內(nèi)容以及第12章中尺度大氣動(dòng)力學(xué)內(nèi)容。本書(shū)特別注重氣象與數(shù)學(xué)、物理學(xué)和流體力學(xué)的有機(jī)結(jié)合,力求深入淺出,簡(jiǎn)明扼要,通俗易懂,便于自學(xué)。
本書(shū)可作為高等院校大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)學(xué)科本科生教材或教學(xué)參考書(shū),亦可供研究生、有關(guān)青年科研工作者和業(yè)務(wù)人員閱讀、參考。
前言
緒論
第1章 大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組
1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)
1.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的大氣運(yùn)動(dòng)方程
1.3 運(yùn)動(dòng)方程的分量形式
1.4 大氣運(yùn)動(dòng)的閉合方程組與初始、邊界條件
1.5 大氣湍流和平均運(yùn)動(dòng)方程
習(xí)題
第2章 運(yùn)動(dòng)方程組的簡(jiǎn)化
2.1 尺度分析方法與大氣運(yùn)動(dòng)的分類(lèi)
2.2 運(yùn)動(dòng)方程的尺度分析和簡(jiǎn)化
2.3 連續(xù)方程和熱力學(xué)方程的簡(jiǎn)化
2.4 無(wú)量綱動(dòng)力學(xué)參數(shù)與大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分類(lèi)
習(xí)題
第3章 p坐標(biāo)系和廣義垂直坐標(biāo)
3.1 p坐標(biāo)系
3.2 廣義垂直坐標(biāo)系
3.3 坐標(biāo)系
3.4 地形()坐標(biāo)系
習(xí)題
第4章 自由大氣中的平衡運(yùn)動(dòng)
4.1 自然坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)方程
4.2 地轉(zhuǎn)風(fēng)
4.3 熱成風(fēng)
4.4 梯度風(fēng)
4.5 旋衡風(fēng)和慣性風(fēng)
習(xí)題
第5章 環(huán)流定理、渦度方程與散度方程
5.1 環(huán)流定理
5.2 渦度方程
5.3 位勢(shì)渦度
5.4 散度方程
習(xí)題
第6章 大氣中的準(zhǔn)地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
6.1 地轉(zhuǎn)偏差
6.2 地轉(zhuǎn)適應(yīng)理論概要
6.3 中緯度天氣尺度運(yùn)動(dòng)的診斷分析
習(xí)題
第7章 大氣波動(dòng)
7.1 波動(dòng)的基本概念
7.2 小振幅波及其支配方程組的線(xiàn)性化
7.3 大氣聲波
7.4 重力波
7.5 大氣長(zhǎng)波(Rossby波)
7.6 大氣混合波與濾波
習(xí)題
第8章 大氣運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性
8.1 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的基本概念
8.2 慣性穩(wěn)定度與對(duì)稱(chēng)穩(wěn)定度
8.3 大氣長(zhǎng)波的正壓穩(wěn)定性
8.4 大氣長(zhǎng)波的斜壓穩(wěn)定性
習(xí)題
第9章 大氣邊界層
9.1 大氣邊界層概論
9.2 動(dòng)量、熱量和水汽的湍流輸送
9.3 近地面層中平均風(fēng)速、溫度及水汽的垂直分布
9.4 定常條件下邊界層風(fēng)速、溫度和濕度的垂直分布
習(xí)題
第10章 大氣能量學(xué)
10.1 大氣中的能量及能量平衡方程
10.2 鉛直氣柱中的能量
10.3 有效位能
10.4 大尺度大氣運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換與能量循環(huán)
10.5 大氣運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定度與能量變化的關(guān)系
習(xí)題
第11章 熱帶大氣動(dòng)力學(xué)
11.1 熱帶大氣環(huán)流系統(tǒng)
11.2 熱帶大尺度運(yùn)動(dòng)的尺度分析
11.3 凝結(jié)潛熱加熱
11.4 赤道波動(dòng)
11.5 熱帶擾動(dòng)發(fā)生發(fā)展的物理機(jī)制
習(xí)題
第12章 中尺度大氣動(dòng)力學(xué)
12.1 中尺度大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征
12.2 中尺度大氣運(yùn)動(dòng)的控制方程
12.3 中尺度對(duì)流的動(dòng)力過(guò)程
12.4 中尺度重力波的動(dòng)力過(guò)程
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄A 常用物理量常數(shù)
附錄B 基本量度單位和常用物理量換算
附錄C 常用矢算公式