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第一章 基本方程和基本原理1

1.1 基本原始方程组1

1.2 能源和能汇5

1.3 地图投影坐标中的基本方程组10

第二章 平均方程和湍流闭合19

2.1 总体平均20

2.2 Reynolds平均方法和平均方程27

2.3 （x,y,z＊,t）地形坐标系方程36

2.4 闭合问题和湍流闭合方法分类46

2.5 不同平均运算的物理含义51

第三章 模式分类和模拟系统56

3.1 线性模式——地形山脉波56

3.2 流体静力原始方程模式64

3.3 PSU/NCAR中尺度模式模拟系统72

3.4 非流体静力中尺度模式77

第四章 差分近似和数值方法87

4.1 差分近似的某些基本概念87

4.2 纽曼方法和能量方法97

4.3 显式格式及其性质102

4.4 隐式和半隐式格式及其性质111

4.5 隐式三次样条函数方法121

4.6 有限元方法和谱方法130

4.7 非线性计算不稳定和混淆误差139

第五章 湿物理过程及其参数化145

5.1 水汽守恒方程和湿能量方程145

5.2 积云对流和视热源及视水汽汇诊断152

5.3 积云参数化问题及其闭合假设164

5.4 对流调整169

5.5 云物理过程和非对流凝结174

5.6 郭（晓岚）型积云参数化182

5.7 Arakawa-Schubert积云参数化195

5.8 Fritsch-Chappell积云参数化214

第六章 边界层模式及其参数化230

6.1 行星边界层的主要特征和演变230

6.2 行星边界层的平均和湍流结构235

6.3 大气边界层的相似性理论245

6.4 总体边界层模式260

6.5 高分辨行星边界层模式266

6.6 湍流闭合和行星边界层参数化281

6.7 局地高阶闭合和非局地湍能闭合288

6.8 Z＊坐标系中尺度模式及其应用293

第七章 原始方程中尺度模式和模拟309

7.1 IPA细网格模式309

7.2 PSU/NCAR中尺度模式（MM4）：差分方程和积分方案313

7.3 MM4中水分循环的处理327

7.4 MM4中行星边界层参数化333

7.5 MM4中侧边界条件处理344

7.6 MM4中的双向嵌套设计与应用349

7.7 中-α尺度暴雨系统演变的模拟358

7.8 中-β尺度暴雨系统演变的模拟373

7.9 对MM4的评述383

第八章 非流体静力中尺度模式和模拟388

8.1 UKMO中尺度模式基本方程389

8.2 边界条件和扩散与平滑401

8.3 行星边界层参数化411

8.4 层云降水和深对流参数化429

8.5 辐射参数化441

8.6 PSU/NCAR的非流体静力中尺度模式452

第九章 区域谱模式和模拟466

9.1 ASM:JMA的亚洲谱模式466

9.2 行星边界层参数化473

9.3 降水和辐射参数化482

第十章 中尺度大气运动的可预报性491

10.1 可预报性的一般问题491

10.2 中尺度环流的可预报性498

10.3 可预报性分析和数值模拟504

10.4 中尺度模式模拟的现状和展望509

参考文献519