大氣環(huán)流概論（第二版）

目錄
第二版前言
**版前言
第1章緒論1
1.1大氣環(huán)流與大氣環(huán)流學1
1.2大氣環(huán)流學的發(fā)展簡史1
1.3大氣環(huán)流學的研究方法7
第2章大氣環(huán)流的基本觀測事實9
2.1基本控制因子和基本制約關系9
2.1.1大氣環(huán)流的基本控制因子10
2.1.2基本制約關系13
2.2環(huán)流分解15
2.2.1分解對象15
2.2.2分解式15
2.2.3分量性質16
2.2.4兩類場序列的環(huán)流分解17
2.2.5物理量通量的分解18
2.3平均緯向環(huán)流和平均經(jīng)圈環(huán)流19
2.3.1平均緯向環(huán)流([*])19
2.3.2平均經(jīng)圈環(huán)流20
2.4平均水平環(huán)流25
2.4.1海平面氣壓場*及風場*25
2.4.2對流層中部平均環(huán)流28
2.4.3低平流層平均環(huán)流29
2.4.4中平流層頂平均環(huán)流30
2.5平均溫度場32
2.5.1緯向平均氣溫場([*])32
2.5.2地面氣溫場(*)34
2.5.3對流層平均厚度場(*)35
2.5.4平流層平均厚度場(*)36
2.6地氣系統(tǒng)輻射收支及熱量交換37
2.6.1地氣系統(tǒng)的輻射平衡38
2.6.2大氣子系統(tǒng)與外界(地面、宇宙空間)的輻射、熱量交換39
2.6.3地氣系統(tǒng)輻射差額隨緯度分布的不均勻性40
2.7總結42
第3章大氣中的角動量平衡43
3.1角動量及相關物理定律43
3.2角動量連續(xù)方程44
3.3極冠區(qū)大氣的角動量傾向方程46
3.4角動量平衡方程48
3.5P、F診斷結果49
3.6m診斷結果51
3.6.1u角動量輸送51
3.6.2Ω角動量輸送60
3.7完成角動量輸送的環(huán)流系統(tǒng)62
3.8總結65
第4章大氣中的熱量平衡與水分平衡66
4.1熱量66
4.2熱量傾向方程67
4.3極冠區(qū)全熱量平衡方程67
4.4緯向平均溫度場的維持機制和診斷結果68
4.4.1[*]的維持機制68
4.4.2診斷結果70
4.5大氣中的水分平衡80
4.6總結81
第5章大氣中的動能平衡與能量循環(huán)82
5.1動能方程82
5.2有效位能方程85
5.3大氣熱機效率及特征速率估計86
5.4全球緯向平均動能Kz和渦動動能Ke方程87
5.5全球緯向平均有效位能Az和渦旋有效位能Ae方程89
5.6診斷分析結果90
5.7總結92
第6章大氣環(huán)流數(shù)值模擬簡介93
6.1理論基礎與方法發(fā)展93
6.2數(shù)值模式簡介95
6.2.1IAP GCM-2L模式簡介95
6.2.2FGOALS模式簡介100
6.3數(shù)值試驗舉例103
6.3.1試驗方案103
6.3.2控制性試驗結果104
6.3.3敏感性試驗結果110
6.4總結116
第7章轉盤試驗簡介117
7.1轉盤試驗裝置118
7.2軸對稱極赤溫差下旋轉流體自由運動的模擬119
7.3轉盤試驗的意義122
7.4總結123
參考文獻124
附錄氣候位勢高度場波譜定量分析127
1諧波分析方法及應用127
1.1諧波分析方法原理127
1.245°N的諧波分析129
1.345°NH方差貢獻隨高度、季節(jié)的變化131
2球函數(shù)分析方法及應用131
2.1球函數(shù)分析方法原理131
2.2北半球的球函數(shù)分析136
2.3北半球方差貢獻隨高度、季節(jié)的變化138
實習一北半球1月、7月500hPa氣候高度場定常波強度分析140
實習二1月、7月40°N500hPa等壓面氣候高度場諧波分析142
實習三4月、10月平均經(jīng)圈環(huán)流質量流函數(shù)計算及分析145
實習四三種再分析資料中北半球1月500hPa氣候高度場及定常波分析148
實習五北半球1、7月300hPa瞬變波通量分量的計算和分析149
復習思考題150