《大气动力学 （上册）》

上册目录1

第一章大气运动的基本方程1

1.1地球与大气的基本特征1

1.2绝对运动与相对运动2

1.3运动方程3

1.4连续性方程7

1.5状态方程8

1.6热力学方程9

1.7水汽方程11

1.8基本方程组12

1.9球坐标系中的大气运动方程组12

1.10局地直角坐标系中的大气运动方程组及β平面近似17

1.11大气运动的湍流性，平均化的大气运动基本方程组21

1.12湍流半经验理论，封闭方程组26

1.13初条件与边条件29

1.14气压倾向方程33

复习思考题34

习题35

第二章大气运动的变形方程38

2.1角动量与角动量方程38

2.2能量与能量方程41

2.3正压大气与斜压大气50

2.4环流与环流定理53

2.5散度与涡度、流场分析57

2.6涡度方程、位涡度方程64

2.7散度方程与平衡方程71

复习思考题73

习题74

第三章大气中的平衡运动77

3.1大气水平运动的方程组77

3.2力的垂直分布和大气的动力分层78

3.3自然坐标系80

3.4自由大气中的平衡运动83

3.5惯性振动和惯性稳定度92

3.6近地面层大气中的平衡运动95

3.7上部边界层大气中的平衡运动99

3.8 Ekman抽吸与旋转衰减105

3.9地转偏差107

复习思考题109

习题111

第四章层结大气与静力平衡116

4.1层结大气和层结稳定度116

4.2 Richardson数123

4.3有效位能（available potential energy）126

4.4以静止大气为背景的大气运动基本方程组129

4.5静力近似、非弹性近似和B oussinesq近似135

4.6正压模式（浅水模式）137

4.7准Lagrange坐标系141

4.8其它层结参数156

复习思考题160

习题161

第五章尺度分析167

5.1大气运动的分类和尺度概念167

5.2尺度分析（scale analysis）168

5.3无量纲参数173

5.4方程的无量纲化及某些近似的充分条件180

复习思考题184

习题184

第六章准地转动力学186

6.1小参数方法（WKB方法）186

6.2准地转模式与准地转位涡度守恒定律196

6.3准地转模式的能量守恒定律199

6.4准地转的位势倾向方程和ω方程202

6.5准无辐散模式204

6.6半地转模式206

复习思考题207

习题207

第七章线性波动212

7.1波的基本概念212

7.2小振幅波和小扰动方法（small perturbation method）217

7.3正交模方法（normal modes method）223

7.4大气中的基本波动224

7.5正压模式中的大气波动234

7.6一般大气系统中的波动237

7.7准地转模式中的大气波动243

7.8包含基本气流的Rossby波245

7.9 Rossby波的频散，上下游效应249

7.10超长波的尺度分析与频率分析253

7.11 Haurwitz波256

7.12永恒性波解（permanent wave solution）258

7.13地形Rossby波261

7.14定常Rossby波的形成263

复习思考题264

习题265

下册目录271

第八章波的传播理论271

8.1缓变波列（slowly varying wavetrain）271

8.2波能密度及其守恒原理271

8.3波作用量及其守恒原理278

8.4波的多尺度方法281

8.5 Rossby波的传播图象284

8.6 Rossby波的经向和垂直传播288

8.7 Rossby波的动量和热量输送290

8.8 Rossby波的演变，波与基本气流的相作用292

8.9 E-P通量（Eliassen-Palm flux）299

8.10东西风带和经圈环流的维持300

8.11 Rossby波的共振相互作用304

复习思考题310

习题311

第九章非线性波动314

9.1波动方程的特征线，Riemann不变量314

9.2浅水波的KdV（Korteweg de Vries）方程和Boussinesq方程320

9.3非线性的作用：波的变形324

9.4粘性的作用，Burgers方程的求解327

9.5频散的作用，KdV方程的求解，椭圆余弦波与孤立波330

9.6能准确求解的其它非线性方程339

9.7非线性波的波参数350

9.8 KdV方程求解的摄动法353

9.9约化摄动法（reductive perturbation method）355

9.10非线性项展开法（nonlinear terms expansion method）364

9.11 Backlund变换367

9.12散射反演法（inverse scattering method）375

9.13非线性方程的守恒律386

复习思考题388

习题389

第十章大气中的能量平衡395

10.1基本气流能量与扰动能量395

10.2能量平衡方程397

10.3基本气流动能与扰动动能的平衡方程398

10.4基本气流有效位能与扰动有效位能的平衡方程400

10.5能量间的相互转换401

复习思考题405

习题405

第十一章流动的稳定性407

11.1稳定性的基本概念407

11.2重力波的稳定度409

11.3惯性重力波的稳定度420

11.4 Rossby波的稳定度433

11.5临界层问题450

11.6非线性稳定度452

11.7常微分方程的稳定性理论459

复习思考题475

习题476

第十二章地转适应理论479

12.1适应过程和演变过程的基本概念479

12.2适应过程和演变过程的可分性480

12.3适应过程的物理分析483

12.4正压地转适应过程486

12.5斜压地转适应过程492

12.6天气形势变化的分解、演变过程和适应过程的联结497

复习思考题501

习题501

第十三章低纬大气动力学504

13.1低纬大气运动的主要特征504

13.2低纬大尺度运动的尺度分析505

13.3低纬大气风场与气压场的关系508

13.4低纬大气的惯性振动509

13.5低纬大气Kelvin波511

13.6低纬大气的一般线性波动514

13.7积云对流加热参数化521

13.8台风中惯性-重力内波的不稳定525

13.9第二类条件不稳定（CISK）和台风的发展527

13.10台风的结构533

复习思考题535

习题535