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目录1

第一章 绪言1

1.1 尺度分析1

1.2 基本作用力3

1.3 非牛顿参考系和“视示”力9

1.4 全微分16

1.5 大气热力学18

习题19

推荐文献20

第二章 动量方程21

2.1 转动系统中矢量的全微分21

2.2 转动坐标系中动量方程的矢量形式22

2.3 球坐标系中的分量方程23

2.4 运动方程的尺度分析28

习题33

推荐文献33

第三章 水平运动方程的初步应用34

3.1 地转风34

3.2 平衡的曲线流动38

3.3 轨迹和流线45

3.4 地转风的垂直切变：热成风48

习题52

推荐文献53

4.1 笛卡尔坐标系中的公式推导54

第四章 连续方程54

4.2 等压面坐标系的连续方程56

4.3 垂直运动58

4.4 ω和w之间的关系式59

4.5 水平散度的计量59

习题60

第五章 环流与涡度62

5.1 环流定理62

5.2 涡度66

5.3 位涡70

5.4 涡度方程74

5.5 涡度方程的尺度分析78

习题81

推荐文献82

第六章 行星边界层83

6.1 混合长度理论83

6.2 埃克曼层方程86

6.3 二级环流与旋转减弱91

习题96

推荐文献96

第七章 中纬度天气尺度运动的诊断分析98

7.1 中纬度天气系统的观测结构98

7.2 等压面坐标系中的基本方程105

7.3 诊断方程106

7.4 发展的斜压系统的理想模式120

习题122

推荐文献124

第八章 数值预报125

8.1 历史背景125

8.2 声波和重力波的过滤127

8.3 过滤预报方程131

8.4 单参数模式134

8.5 两参数斜压模式139

8.6 正压涡度方程的数值解法147

8.7 原始方程模式157

习题167

推荐文献168

9.1 小扰动法170

第九章 大气振荡：线性小扰动理论170

9.2 波的特性171

9.3 声波174

9.4 重力波：垂直稳定度176

9.5 罗斯贝波189

习题191

推荐文献193

第十章 中纬度天气系统的起源和运动195

10.1 流体动力不稳定性195

10.2 斜压不稳定性：气旋生成197

10.3 斜压波的能量学204

10.4 锋和锋生213

习题221

推荐文献222

第十一章 大气环流223

11.1 问题的本质223

11.2 能量循环：一个准地转模式225

11.3 动量收支235

11.4 纬向对称环流动力学241

11.5 大气环流的实验室模拟247

11.6 数值模拟256

11.7 平流层大气环流269

习题275

推荐文献275

第十二章 热带运动系统277

12.1 热带运动的尺度分析278

12.2 积云对流283

12.3 赤道地区大尺度运动的观测结构294

12.4 赤道扰动的起源307

12.5 热带气旋313

习题317

推荐文献317

附录A 引用的常数318

附录B 符号表319

附录C 矢量分解成无旋部分与无辐散部分之和323

附录D 相当位温324

参考文献326