《现代天气学中的诊断分析方法》求取 ⇩

1 有限差分方法1

1.1 简单的有限差分公式1

1.2 拉普拉斯算子3

1.3 雅可比算子6

2 客观分析方法9

2.1 引言9

2.2 逐步订正法10

2.3 其它客观分析方法13

2.3.1 线性内插13

2.3.2 有限元内插14

2.3.3 统计内插14

2.3.4 多变量分析15

2.4 小结17

3 气象场的曲面拟合方法18

3.1 引言18

3.2 一次曲面拟合18

3.3 二次曲面拟合21

3.4 误差问题28

3.4.1 随机观测误差28

3.4.2 取样误差30

3.4.3 分析模式误差31

3.5 高原地区计算收支的方法32

4 热力学量和运动学量的计算40

4.1 一些热力学量的计算40

4.1.1 求比湿和相对湿度40

4.1.2 求抬升凝结高度和凝结高度的温度（Tk）41

4.1.3 相当温度的计算42

4.1.4 求温度偏差44

4.2 运动学量的计算44

4.2.1 涡度和散度44

4.2.2 用运动学方法求垂直运动47

4.3 ω—方程49

4.3.1 准地转ω方程49

4.3.2 多层非线性平衡ω方程55

5 由风场计算流函数、速度势和高度场62

5.1 流函数和速度势的计算62

5.1.1 一般的计算方法62

5.1.2 双付氏变换方法65

5.2 由风场计算位势高度67

6 非绝热加热的计算68

6.1 大尺度加热的计算68

6.2 对流加热和对流降水的计算70

6.2.1 郭晓岚的对流方案71

6.2.2 改进的郭晓岚对流参数化方案75

6.2.3 荒川—舒贝特（Arakawa—Schubert）参数化方案80

6.3 感热加热的计算85

6.4 辐射加热的计算85

6.4.1 短波太阳辐射加热85

6.4.2 长波辐射加热87

6.4.3 地表面热平衡92

7 积云对流对水、汽热量和涡度的垂直输送94

7.1 由大尺度观测资料计算视热源和视水汽汇94

7.2 用云模式计算积云的垂直输送97

7.2.1 Cho的方法97

7.2.2 Yanai的方法98

7.2.3 Arakawa-Schubert方法106

7.3 积云对流对大气层结的作用122

8 大尺度水汽、热量、涡度和能量收支的计算125

8.1 水汽通量和水汽收支的计算125

8.1.1 可降水量125

8.1.2 水汽通量125

8.1.3 水汽通量辐合和水汽收支125

8.2 大尺度涡度和散度收支127

8.3 位涡收支的计算129

8.4 动能收支计算131

8.4.1 计算有限区中总动能收支131

8.4.2 计算有限区中涡旋动能收支135

8.5 有效位能的收支计算137

8.5.1 计算有限区中总有效位能收支137

8.5.2 计算有限区中涡旋有效位能收支141

8.6 能量方程的推导和能量循环143

8.6.1 涡旋动能方程的推导143

8.6.2 能量循环147

8.7 准拉格朗日坐标系收支方程的表达式151

9 辐散风和无辐散风的动能、水汽和涡度收支方程153

9.1 动能方程153

9.2 水汽收支方程155

9.3 涡度收支方程156

9.4 ψ场和x场的相互作用156

9.4.1 全球大气的情况156

9.4.2 开系的情况159

10 常用的流体动力学不稳定判据169

10.1 正压不稳定存在的必要条件169

10.2 正压不稳定的有限差分法170

10.3 组合的正压／斜压不稳定171

11 大气环流的诊断分析176

11.1 角动量输送和收支176

11.2 水汽输送和收支180

11.3 热量输送和收支181

11.4 涡度收支182

11.5 动能输送和收支183

11.6 能量循环185

11.7 灵敏度分析188

12 简单的尺度分离（滤波）方法189

12.1 空间滤波189

12.1.1 公式的推导189

12.1.2 对滤波资料的进一步订正194

12.1.3 滤波方法的应用196

12.2 时间滤波203