高守亭、冉令坤、李小凡著的《大气中尺度动力学基础及暴雨动力预报方法》力求对中尺度动力学知识从理论上加以认识深化,使基本概念阐述清晰,在理论上尽量反映新的研究成果;同时,书中各章节也反映了作者自己的研究特色与著作风格,力求具有学术价值的创新性,经得住国际同行的比较。在内容上,书中加强了近来长时间没有受到足够重视而为中尺度动力学发展所依赖的理论,如非均匀饱和湿大气的广义湿位涡理论、对流涡度矢量理论、二阶位涡、波作用守恒、中尺度平衡方程及广义锋生理论等,旨在为湿大气过程的研究奠定理论基础并开辟新方法。书中加强了重力波的分析方法,还创造性地提出了一些在动力预报中将发挥显著作用的新矢量等等。本书的另一写作特色在于理论知识与实际预报应用相结合,特别介绍了具有理论基础的集合动力因子暴雨预报方法。该方法已在全国不少地区使用,使理论同实际紧密联系。
高守亭、冉令坤、李小凡著的《大气中尺度动力学基础及暴雨动力预报方法》给出了中尺度系统的运动方程组,提出了中尺度运动的动力学参数和广义锋生理论;在非均匀饱和湿空气概念的基础上,给出了广义位温,实现了干位温和饱和湿空气相当位温的无缝链接。在位涡的基础上,发展了二阶位涡理论和中尺度系统的平衡方程;在标量场理论的基础上,发展了暴雨动力预报方法;在矢量场理论的基础上,发展了对流涡度矢量预报方法、动力涡度矢量预报方法及非地转Q矢量动力预报方法;通过发展多个具有物理意义明确且能反映暴雨发生信息的动力因子,给出了集合暴雨动力预报方法,使理论研究与实际暴雨预报紧密结合。本书不仅为天气预报人员和大气科学领域科技人员的理论提高和业务应用提供了重要的工具和理论方法,也可作为相关院校大气科学学科研究生教材使用。
前 言
第1章 基本大气动力参数及其意义
1.1 与旋转及层结有关的参数及动力相似性
1.2 魏萨拉频率
1.3 里查森数及其重要性
参考文献
第2章 中尺度动力学的基本方程
2.1 中尺度运动基本方程组
2.2 中尺度系统的涡度方程、散度方程
2.3 中尺度系统的位涡方程以及位涡物质方程
参考文献
第3章 风及其性质
3.1 流线与迹线
3.2 风场性质
参考文献
第4章 涡度及其有关方程
4.1 涡度概念及其计算
4.2 平流涡度方程
4.3 流线涡方程
4.4 螺旋度及螺旋度方程
参考文献
第5章 散度及其有关方程
5.1散度及散度方程
5.2位势散度
参考文献
第6章 变形场及其有关方程
6.1 总变形及变形方程
6.2 变形场与涡度场、散度场的相互作用
6.3 涡度、散度和变形相互作用对低涡发展的作用
参考文献
第7章 非均匀饱和湿空气动力参数及有关方程
7.1 表示水汽的有关物理量
7.2 饱和水汽量
7.3 湿绝热直减率
7.4 饱和相当位温
7.5 饱和湿空气的魏萨拉频率及修正的相当位温
7.6 非均匀饱和大气中的广义位温的引入及其守恒性
参考文献
第8章 大气位涡及其特性
8.1 位涡及位涡倾向方程
8.2 二阶位涡
8.3 地形追随坐标系下的位涡及二阶位涡
8.4 广义湿位涡
8.5 热力、质量强迫下的湿位涡异常
8.6 质量强迫下的湿位涡的不可渗透性原理
8.7 二阶湿位涡
参考文献
第9章 广义锋生理论
9.1 广义标量锋生函数
9.2 非均匀饱和湿大气中的广义标量锋生函数
9.3 锋生函数倾向
参考文献
第10章 大气重力波
10.1 大气重力波的波动特征
10.2 大气重力波的极化特征
10.3 重力波的波作用量方程
10.4 重力波的EP通量理论
10.5 重力波识别与分析
10.6 重力波破碎参数化理论
参考文献
第11章 中尺度平衡与非平衡
11.1 准地转框架下的平衡与非平衡
11.2 平衡方程与非平衡方程的定义
11.3 中尺度平衡方程
11.4 中尺度的非平衡方程
11.5 中尺度正压平衡模式以及位涡反演技术
11.6 中尺度斜压平衡模式及位涡反演技术
参考文献
第12章 中尺度不稳定及分析方法
12.1 不稳定分类及其分析方法简介
12.2 静力不稳定
12.3 惯性不稳定
12.4 切变不稳定
12.5 对称不稳定
参考文献
第13章 基于标量场理论的动力预报方法
13.1 城市夏季高温高湿天气过程的动力预报方法
13.2 气旋移动的动力预报方法
13.3 暴雨落区及移动的动力预报方法
13.4 强降水预报的质量散度方法
13.5 变形场预报方法
13.6 水汽位涡及其应用
13.7 二阶湿位涡应用
参考文献