動力氣象學(xué)引論（原書第五版）

第1章  引言 1

1.1  動力氣象學(xué) 1

1.2  動量守恒   3

1.3  非慣性參考系和視示力 7

1.4  靜態(tài)大氣的結(jié)構(gòu) 14

1.5  運動學(xué) 18

1.6  尺度分析 19

推薦參考文獻 20

習(xí)題 21

MATLAB練習(xí)題 22

第2章  基本守恒定律 24

2.1  全導(dǎo)數(shù) 24

2.2  旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中動量方程的矢量形式 27

2.3  球坐標(biāo)系中的分量方程 28

2.4  運動方程的尺度分析 31

2.5  連續(xù)方程 35

2.6  熱力學(xué)方程 38

2.7  干空氣熱力學(xué) 41

2.8  布辛涅斯克近似 44

2.9  濕空氣熱力學(xué) 45

推薦參考文獻 50

習(xí)題 50

MATLAB練習(xí)題 51

第3章  基本方程組的初步應(yīng)用 52

3.1  p坐標(biāo)系中的基本方程組 52

3.2  平衡流 54

3.3  軌跡和流線 61

3.4  熱成風(fēng) 63

3.5  垂直運動 66

3.6  地面氣壓傾向 68

習(xí)題 70

MATLAB練習(xí)題 72

第4章  環(huán)流、渦度和位渦 74

4.1  環(huán)流定理 74

4.2  渦度 78

4.3  渦度方程 81

4.4  位渦 85

4.5  淺水方程 89

4.6  等熵坐標(biāo)系中的Ertel位渦 93

推薦參考文獻 95

習(xí)題 96

MATLAB練習(xí)題 97

第5章  大氣波動——線性擾動理論 99

5.1  微擾動方法 99

5.2  波動的屬性 100

5.3  簡單波動類型 106

5.4  重力慣性（浮力）波 112

5.5  旋轉(zhuǎn)層結(jié)大氣中的線性波動 116

5.6  地轉(zhuǎn)適應(yīng) 121

5.7  羅斯貝波 123

推薦參考文獻 128

習(xí)題 128

MATLAB練習(xí)題 129

第6章  準(zhǔn)地轉(zhuǎn)分析 132

6.1  中緯度地區(qū)大氣環(huán)流的觀測結(jié)構(gòu) 132

6.2  準(zhǔn)地轉(zhuǎn)方程組的推導(dǎo) 139

6.3  準(zhǔn)地轉(zhuǎn)方程組的位渦推導(dǎo) 141

6.4  位渦思想 144

6.5  垂直運動思想 153

6.6  斜壓擾動的理想化模型 158

6.7  p坐標(biāo)系中的準(zhǔn)地轉(zhuǎn)方程組 160

推薦參考文獻 161

習(xí)題 162

MATLAB練習(xí)題 163

第7章  斜壓發(fā)展 165

7.1  靜力不穩(wěn)定性 165

7.2  正交模斜壓不穩(wěn)定性：兩層模式 167

7.3  斜壓波能量學(xué) 175

7.4  連續(xù)層結(jié)大氣的斜壓不穩(wěn)定性 182

7.5  中性波的增長和傳播 190

推薦參考文獻 195

習(xí)題 195

MATLAB練習(xí)題 196

第8章  行星邊界層 198

8.1  大氣湍流 198

8.2  湍流動能 200

8.3  行星邊界層動量方程組 202

8.4  二級環(huán)流與旋轉(zhuǎn)減弱 209

推薦參考文獻 213

習(xí)題 213

MATLAB練習(xí)題 214

第9章  中尺度環(huán)流 216

9.1  中尺度環(huán)流的能量來源 216

9.2  鋒和鋒生 217

9.3  對稱斜壓不穩(wěn)定 224

9.4  地形波 228

9.5  積云對流 234

9.6  對流風(fēng)暴 237

9.7  颶風(fēng) 242

推薦參考文獻 249

習(xí)題 249

MATLAB練習(xí)題 250

第10章  大氣環(huán)流 252

10.1  問題的本質(zhì) 253

10.2  緯向平均環(huán)流 254

10.3  角動量收支 265

10.4  洛倫茲能量循環(huán) 270

10.5  時間平均氣流的緯向變化 275

10.6  低頻變化 279

10.7  大氣環(huán)流的數(shù)值模擬 284

10.8  氣候敏感性、反饋與不確定性 286

推薦參考文獻 288

習(xí)題 289

MATLAB練習(xí)題 290

第11章  熱帶大氣動力學(xué) 291

11.1  大尺度熱帶環(huán)流的觀測結(jié)構(gòu) 292

11.2  大尺度熱帶運動的尺度分析 303

11.3  凝結(jié)加熱 307

11.4  赤道波動理論 309

11.5  穩(wěn)定受迫赤道運動 314

推薦參考文獻 315

習(xí)題 316

MATLAB練習(xí)題 317

第12章  中層大氣動力學(xué) 319

12.1  中層大氣的結(jié)構(gòu)與環(huán)流 320

12.2  中層大氣的緯向平均環(huán)流 322

12.3  垂直傳播的行星波 330

12.4  平流層爆發(fā)性增溫 332

12.5  赤道平流層中的波動 336

12.6  準(zhǔn)兩年振蕩 341

12.7  示蹤成分的輸送 344

推薦參考文獻 348

習(xí)題 348

MATLAB練習(xí)題 349

第13章  數(shù)值模擬與預(yù)報 351

13.1  歷史背景 351

13.2  運動方程組的數(shù)值近似 352

13.3  正壓渦度方程的有限差分形式 359

13.4  譜方法 361

13.5  原始方程模式 366

13.6  資料同化 368

13.7  可預(yù)報性與集合預(yù)報 373

推薦參考文獻 377

習(xí)題 377

MATLAB練習(xí)題 378

附錄A  常用的常數(shù)和參數(shù) 381

附錄B  符號列表 382

附錄C  矢量分析 386

附錄D  濕度變量 389

附錄E  標(biāo)準(zhǔn)大氣數(shù)據(jù) 391

附錄F  對稱斜壓振蕩 393

附錄G  條件概率與似然 394

參考文獻 396