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译者的话1

序言1

第一篇 天气预报和气候模拟中数值模式的计算问题1

Ⅰ.引言1

目录1

Ⅱ.大气的基本方程5

Ⅲ.数值预报的基本方法10

Ⅳ.预报模式中的物理过程18

Ⅴ.数值积分方法30

Ⅵ.初始条件63

Ⅶ.未来的展望66

Ⅰ.引言76

第二篇 英国气象局大气环流五层模式76

Ⅱ.坐标系和网格78

Ⅲ.基本方程和有限差分近似80

Ⅳ.耗散项(侧向涡旋粘滞)84

Ⅴ.大尺度降水和潜热86

Ⅵ .简化的边界层参数化86

Ⅶ.表面交换过程的描述93

Ⅷ.陆地和冰面的处理方法97

Ⅸ.对流交换98

Ⅹ.辐射模型103

Ⅺ.模式对一月和七月的模拟结果108

Ⅰ.美国国家大气研究中心全球大气环流模式的起源和发展123

第三篇 美国国家大气研究中心全球大气环流模式介绍123

Ⅱ连续方程127

Ⅲ.数值近似法145

Ⅳ.NCAR模式的应用180

第四篇 加利福尼亚大学大气环流模式基本动力过程的计算方案189

Ⅰ.大气环流模式概述189

Ⅱ.数学模拟的原理192

Ⅲ.均质不可压缩流体的有限差分格式195

Ⅳ.基本控制方程224

Ⅴ.模式的垂直差分格式230

Ⅵ.模式的水平差分格式254

Ⅶ.水汽和臭氧连续方程的垂直和水平差分形式269

Ⅷ.时问差分279

Ⅸ.小结和讨论280

第五篇 用谱方法模拟全球大气环流285

Ⅰ.引言285

Ⅱ.谱代数学285

Ⅲ.多层谱模式303

Ⅳ.谱模式的数值天气预报324

Ⅴ.谱模式的大气环流数值试验330

Ⅵ.结论340

附录341

参考文献344

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