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内容简介
本书主要阐述了大气环流中期变化的一些重大事实和重要理论，为研制中期天气预报方案提供理论依据．
全书共十一章，大致可分为四部分．前两章介绍了研究中期变化的诊断分析工具，着重介绍了波数域的能量方程．第三一七章阐述了平流层爆发性增暖、超长波、大气环流中期周期变化、指数循环、阻塞高压等现象、演变机制和动力成因．第八、第九章着重讨论同暴雨、寒潮相联系的中期环流变化和能量学特征，述包括了西南季风和冬季风潮的最新研究成果．最后两章讨论了中期预报的统计方法和数值预报模式．
本书可供从事气象研究、气象台站预报人员和大专院校有关师生参考．
目录
- 第一章 波谱分析在中期天气预报中的应用
§1 纬圈谱
1.1 描述波动的基本参数
1.2 傅里叶级数形式
1.3 谐波综合
1.4 波谱的一些“代数”性质
1.5 纬圈谱的复数形式
§2 功率谱和交叉谱
2.1 协方差函数与功率谱
2.2 交叉谱
2.3 功率谱的显著性
2.4 平滑与滤波
§3 分析移动波法
3.1 基本表示法
3.2 交叉谱法
3.3 计算步骤与示例
3.4 两组移动波
第二章 大气环流的一些平衡方程以及中期过程的诊断方程
§1 基本方程
§2 动量平衡方程
2.1 动量平衡方程的一般形式
2.2 动量变化方程的谱函数形式
§3 能量方程
3.1 动能方程的一般形式
3.2 位能变化方程
3.3 平均动能方程和涡动动能方程
3.4 平均有效位能和涡动有效位能
3.5 数值结果
§4 能量方程的谱函数形式
4.1 基本方程的傅里叶变换
4.2 动能方程的谱函数形式
4.3 有效位能方程的谱函数形式
4.4 观测结果
第三章 平流层环流及其与对流层环流的耦合作用
§1 平流层基本观测事实
1.1 平均环流特征
1.2 平流层的能量学
1.3 半年周期振动与准两年周期振动
1.4 赤道平流层波动
§2 平流层爆发性增暖
2.1 增暖的天气过程
2.2 增暖的气候特征与分类
2.3 增暖与对流层天气
§3 增暖的机制
3.1 涡动感热输送与平均经圈环流
3.2 涡动动量输送的作用
3.3 能量学研究
3.4 对流层和平流层之间的反馈机制
§4 爆发性增暖的数值实验
4.1 Matsuno动力机制
4.2 M模式的数值试验
4.3 M模式的修正
第四章 超长波
§1 概述
1.1 分辨超长波的方法
1.2 超长波的分离
§2 定常超长波的观测事实
2.1 对流层里定常波的三维结构
2.2 500毫巴定常波
2.3 定常超长波的经圈剖面
2.4 垂直结构
§3 有关定常超长波的理论探讨
3.1 基本方程
3.2 超长波向上传播理论
3.3 Eliassen-Palm理论及其剖面
3.4 超长波的形成
§4 瞬变超长波
4.1 移动性超长波的水平传播
4.2 移动性超长波的垂直结构
4.3 移动性温度波
4.4 不稳定理论
4.5 超长波增衰的机制
4.6 天气尺度波动的强迫机制
第五章 大气环流的中期周期变化
§1 24天周期变化
1.1 24天位能谐振
1.2 24天动能谐振
§2 准两周周期变化的观测事实
2.1 准两周位能谐振
2.2 准两周动能谐振
§3 数值试验
3.1 模式结果
3.2 结果分析
§4 实验室的模拟实验
4.1 概述
4.2 谐振——倾斜槽谐振
4.3 振幅谐振的能量学
§5 理论研究
5.1 两层准地转谱模式
5.2 数值计算结果
§6 讨论
第六章 指数循环
§1 概述与统计结果
1.1 环流指数的定义
1.2 西风指数的一些统计特征
1.3 西风指数的周期性
§2 观测事实与能量学研究
2.1 定义与方法
2.2 一些动力性质
2.3 指数循环过程中能量的变化
2.4 能量平衡与能量循环
2.5 分波动能与指数循环
§3 理论探讨
3.1 正压大气纬同平均环流的变化
3.2 周期性的理论探讨
3.3 Lorenz的最大简化
3.4 旋转适应理论
§4 结束语
第七章 阻塞高压与阻塞形势
§1 观测事实
1.1 阻塞高压长时间统计特征
1.2 物理机制的诊断研究
1.3 阻塞高压与移动性高压在动力性质上的差异
§2 阻塞高压的数值模拟
2.1 在地形和非绝热加热作用下的阻塞高压数值模拟
2.2 缓慢移动的自由波与地形强迫波的非线性相互作用
§3 动力学研究
3.1 大气的多平衡态与阻塞形势
3.2 地形影响下的超长波不稳定发展理论与阻塞高压
§4 结束语
第八章 夏季季风与我国降水的中期过程
§1 热带大气环流
1.1 平均环流特征
1.2 垂直环流
1.3 能量学
1.4 热带大气环流的数值模拟
§2 亚洲夏季季风区的一些天气系统
2.1 索马里急流
2.2 东风急流
2.3 季风低压
2.4 对流层中层气旋
2.5 青藏高压
§3 季风系统的振荡
3.1 几个主要周期
3.2 准两周振荡与大尺度系统
§4 夏季季风的进退
4.1 概述
4.2 季风的建立
4.3 南亚季风活跃期和间歇期
§5 我国暴雨的中期过程
5.1 我国暴雨的中期特点
5.2 梅雨的中期过程
5.3 北方暴雨的中期过程
第九章 寒潮的中期过程
§1 寒潮中期天气过程和一些事实
1.1 寒潮的大型天气过程—倒Ω流型
1.2 两大洋脊在中期天气过程中的作用
1.3 东亚基本气流的特征
1.4 基本气流的动力不稳定性
1.5 其它类型天气过程的寒潮
§2 寒潮中期过程的能量学研究
2.1 概述
2.2 开始阶段的能量变化
2.3 乌拉尔山脊的建立与东亚倒Ω型的能量变化
2.4 长波脉冲的能量变化
2.5 寒潮爆发阶段的能量变化
§3 中纬度动能和位能的聚集
3.1 中纬度平均动能的变化
3.2 中纬度平均有效位能的变化
3.3 边界通量对于中纬度平均有效位能的贡献
3.4 其它过程的贡献
3.5 小结与物理解释
§4 南方低温连阴雨天气
4.1 天气气候概况
4.2 天气过程
§5 东南亚的冬季风潮和中期扰动
5.1 冬季风潮与南海扰动
5.2 中期周期扰动在低纬度的传播
5.3 青藏高原对高层中期扰动的演变的影响
第十章 中期统计天气预报
§1 应用经验正交函数方法制作中期预报
1.1 经验正交函数
1.2 经验正交函数的稳定性
§2 应用相似分析和聚类分析方法制作中期预报
2.1 相似分析
2.2 聚类分析
§3 用物理统计方法制作中期预报
3.1 物理统计预报模型
3.2 应用物理统计模型制作中期预报
3.3 应用动力分析结果制作中期预报
§4 应用数值预报产品制作中期预报
4.1 经验天气模式与数值预告图相结合
4.2 统计模式与数值预报产品相结合
§5 动力统计相结合的中期数值预报方法
5.1 最大概率状态及其方差预报
5.2 经验正交函数方法
5.3 历史初值方法
第十一章 中期数值天气预报
§1 引言
§2 怎样改进目前的短期天气预报
2.1 改进的着眼点
2.2 适当地提高空间分辨率
§3 非绝热过程和次网格尺度的物理过程
3.1 辐射加热作用
3.2 地表面热量平衡
3.3 地表面应力和感热、水汽传递
3.4 在行星边界层和自由大气中的垂直混合
3.5 次网格水平扩散作用
3.6 积云对流参数化
§4 大气中地面摩擦的影响
4.1 地面摩擦的表示
4.2 地面气压场的发展
§5 大尺度加热和大气波动
5.1 扰动分析
5.2 位势倾向的计算
§6 数值模式中地形作用的处理
6.1 气压坐标模式
6.2 σ坐标模式
§7 中期数值天气预报模式的研究
7.1 大气环流模式的轮廓
7.2 数学模式的原理
7.3 几个大气环流模式的简介
7.4 模式的应用
7.5 大气环流谱模式
§8 中期数值天气预报个例
8.1 ECMWF模式简介
8.2 10天中期数值天气预报个例
§9 结束语
9.1 不同尺度的扰动影响
9.2 考虑高、中、低层的物理过程
9.3 宏观与微观相结合的理论
9.4 高、中、低纬环流的相互联系
9.5 中期预报与计算方法
9.6 实际工作中的一些难题
9.7 其它途径的探讨
常用符号对照表
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