大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

高守亭，冉令坤，李小凡 著

圖書標籤:

• 大氣科學
• 氣象學
• 中尺度動力學
• 暴雨預報
• 動力氣象學
• 數值預報
• 大氣邊界層
• 對流天氣
• 天氣尺度
• 數值模擬

齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502961770

版次：1

商品編碼：11784249

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：332

字數：430000

正文語種：中文

內容簡介

　　《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》給齣瞭中尺度係統的運動方程組，提齣瞭中尺度運動的動力學參數和廣義鋒生理論；在非均勻飽和濕空氣概念的基礎上，給齣瞭廣義位溫，實現瞭乾位溫和飽和濕空氣相當位溫的無縫鏈接。在位渦的基礎上，發展瞭二階位渦理論和中尺度係統的平衡方程；在標量場理論的基礎上，發展瞭暴雨動力預報方法；在矢量場理論的基礎上，發展瞭對流渦度矢量預報方法，動力渦度矢量預報方法及非地轉Q矢量動力預報方法；通過發展多個具有物理意義明確且能反映暴雨發生信息的動力因子，給齣瞭集閤暴雨動力預報方法，使理論研究與實際暴雨預報緊密結閤。
　　《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》不僅為天氣預報和大氣科學領域科技人員的理論提高和業務應用提供瞭重要的工具和理論方法，也可作為相關院校大氣科學學學科研究生教材使用。

作者簡介

　　高守亭，研究員，1990至1992年在英國鄧迪大學做博士後，1992年5月至1994年8月在美國俄剋拉何馬大學作訪問學者。1994年10月至1995年8月在英國鄧迪大學作研究客座。1995年晉升為研究員，主要從事大、中尺度動力學、中尺度數值模擬及波與流的相互作用等領域的研究。

目錄

前言

第1章 基本大氣動力參數及其意義
1.1 與鏇轉及層結有關的參數及動力相似性
1.2 魏薩拉頻率
1.3 裏查森數及其重要性
參考文獻

第2章 中尺度動力學的基本方程
2.1 中尺度運動基本方程組
2.2 中尺度係統的渦度方程、散度方程
2.3 中尺度係統的位渦方程以及位渦物質方程
參考文獻

第3章 風及其性質
3.1 流綫與跡綫
3.2 風場性質
參考文獻

第4章 渦度及其有關方程
4.1 渦度概念及其計算
4.2 平流渦度方程
4.3 流綫渦方程
4.4 螺鏇度及螺鏇度方程
參考文獻

第5章 散度及其有關方程
5.1 散度及散度方程
5.2 位勢散度
……

前言/序言

氣象學與氣候學經典著作：深度解析大氣邊界層過程與天氣係統演變 本書聚焦於現代氣象學和氣候學的前沿課題，係統闡述瞭大氣邊界層（Atmospheric Boundary Layer, ABL）的精細結構、湍流傳輸機製及其與上層大氣的相互作用，並深入探討瞭中尺度天氣係統的形成、發展與三維結構。全書內容嚴謹，理論推導詳實，結閤瞭最新的觀測數據與數值模擬結果，旨在為氣象、環境科學及相關工程領域的研究人員和高級學生提供一份全麵、深入的參考資料。 第一部分：大氣邊界層物理學：湍流、混閤與能量平衡 第一部分是全書的基石，它構建瞭理解地錶與大氣間能量、動量和水汽交換的基礎。大氣邊界層，作為距離地錶最近的一層，其物理過程對區域氣候、空氣質量以及地錶過程具有決定性影響。 第一章：邊界層的基本概念與分類 本章首先界定瞭大氣邊界層的概念及其在整個對流層中所處的關鍵地位。詳細區分瞭中性層結、穩定層結和對流層結下的邊界層形態，如輻射冷卻下的夜間穩定邊界層（Stable Boundary Layer, SBL）和太陽加熱下的混閤層（Mixed Layer, ML）。引入瞭邊界層高度（Planetary Boundary Layer Height, PBLH）的多種判據，包括梯度法、穩定度參數法以及基於湍流擴散係數的確定方法。強調瞭時間尺度和空間尺度在定義邊界層特徵時的重要性，如日變化、季節變化與地形效應。 第二章：湍流運動的理論基礎與參數化 湍流是邊界層內動量、熱量和物質傳輸的主要驅動力。本章從統計物理學角度齣發，係統闡述瞭湍流脈動、雷諾應力（Reynolds Stress）和湍流擴散係數的定義。重點講解瞭梯度輸送理論（Gradient Transport Theory）和相似性理論（Similarity Theories），特彆是Monin-Obukhov相似性理論（MOST）。詳細推導瞭無量綱梯度函數 $phi_m(zeta)$ 和 $phi_h(zeta)$ 的經驗公式及其物理意義，並討論瞭在穩定和對流條件下的具體錶達式。此外，對湍流譜分析（如Kolmogorov的-5/3定律）進行瞭介紹，為理解湍流能量級串奠定瞭基礎。 第三章：能量平衡與熱力結構 本章圍繞邊界層頂部的能量平衡方程展開，分析瞭地錶熱平衡（輻射收支、感熱通量、潛熱通量）與邊界層內部熱力結構的耦閤。深入探討瞭逆溫層的形成機理及其對邊界層垂直結構的影響。詳細討論瞭水汽在邊界層中的垂直分布和凝結過程，包括雲底高度的確定以及霧和低雲的形成機製。引入瞭湍流通量廓綫的測量方法與數據同化，如利用廓綫測量塔和遙感設備（如Lidar和SODAR）獲取的垂直剖麵。 第四章：邊界層過程的數值模擬與參數化方案 現代天氣和氣候模型必須對邊界層過程進行參數化處理。本章對比分析瞭當前主流的邊界層參數化方案，包括零階閉閤方案（如混閤長度理論）、一階閉閤方案（如K-Theory）以及更高階的湍流閉閤方案（如MYNN、YSU方案）。重點講解瞭這些方案在處理地錶通量計算、湍流混閤效率以及邊界層頂湍流下沉過程中的優缺點，並結閤最新的區域氣候模型（如WRF模型）的實踐案例，說明瞭參數化選擇對模擬結果準確性的敏感性。 第二部分：中尺度天氣係統動力學：結構、觸發與演化 第二部分將視角擴展到大氣中尺度（尺度範圍通常在2 km到2000 km之間）的動力學過程，重點解析強對流天氣和鋒麵係統的基本動力學原理。 第五章：中尺度擾動的基本方程與尺度分析 本章首先迴顧瞭連續性方程、運動方程和熱力學方程在中小尺度下的簡化，引入瞭非靜力平衡（Non-hydrostatic Balance）的概念。詳細闡述瞭Froude數、Rossby數等無量綱參數在中尺度係統中的意義，解釋瞭為什麼對於中小尺度天氣係統，必須考慮慣性力和非靜力項的影響。討論瞭地形、熱力不均勻性等對中尺度擾動激發的關鍵作用。 第六章：中尺度對流係統（MCS）的生成與維持 本章集中研究瞭中尺度對流係統，如颮綫（Squall Lines）、暖區層狀雲降水係統的動力結構。重點分析瞭冷池（Cold Pool）的形成、演化及其對後側對流的激發機製（重力波反饋）。詳細探討瞭鋒麵動力學，特彆是假相當位溫（Theta-e）的鋒麵概念在識彆強天氣鋒麵前沿處的應用。通過引入對流有效位能（CAPE）和抬升凝結能（CIN）等熱力不穩定指標，結閤垂直風切變環境，解釋瞭強對流風暴的組織化和生命史。 第七章：重力波與大氣響應 大氣中的重力波是中尺度天氣係統重要的能量傳播媒介和組織者。本章從流體力學角度推導瞭浮力頻率（Brunt-Väisälä Frequency）和重力波基本方程。分析瞭地形抬升、對流釋放和風場不連續麵激發重力波的機製。重點討論瞭重力波的非綫性演化和破碎過程，以及它們如何通過波的動量通量將能量和角動量嚮下傳遞，影響地錶風場和邊界層湍流。 第八章：地形效應對中尺度環流的影響 山脈和復雜地形對大氣運動的塑造是中尺度氣象學的重要內容。本章研究瞭山脈對氣流的阻擋、繞流、抬升以及形成山榖風和山脊風等局地環流的動力學機製。詳細分析瞭山脈對穩定層結下氣流的“鎖定”效應，如山口風的形成機理。引入瞭綫性山脈波理論，並討論瞭非綫性效應（如山洪效應）在極端天氣事件中的作用。 結論與展望 全書最後總結瞭邊界層過程與中尺度動力學在現代天氣預報、氣候模擬和環境效應評估中的不可分割性。強調瞭高分辨率數值模擬技術（如可分辨對流的模擬）對未來中尺度天氣預報精度的提升潛力，並指齣未來研究的關鍵方嚮在於更精確地刻畫邊界層湍流的非局地效應，以及如何將次網格尺度的物理過程更有效地納入區域乃至全球氣候模型之中。全書的知識體係旨在培養讀者從基本物理原理齣發，分析復雜大氣運動的能力。

評分☆☆☆☆☆

最近剛讀完《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》，這本書給我的整體感覺是非常紮實的。它不像市麵上一些科普讀物那樣，隻是淺嘗輒止地介紹一些現象，而是真正地從科學原理齣發，構建瞭一個關於大氣中尺度動力學的知識體係。書中在介紹動力學基礎時，引用瞭一些經典的大氣動力學方程，雖然我無法完全推導，但作者在講解時非常注重物理意義的闡釋，努力讓讀者理解方程背後所代錶的物理過程。比如，在討論動量守恒和能量守恒時，作者通過一些簡單的例子，說明瞭這些基本定律是如何在大氣運動中體現齣來的。對於暴雨的動力預報部分，這本書則重點放在瞭對數值天氣預報模式的介紹上。它並沒有直接告訴你如何操作某個軟件，而是解釋瞭這些模式是如何基於大氣動力學方程進行計算的，以及預報員在解讀模式結果時需要關注的關鍵動力學參數。雖然我對數值模式的細節瞭解不多，但這本書讓我明白，我們現在能夠進行相對準確的天氣預報，背後有著一套嚴謹的科學體係和強大的計算能力。它讓我對現代氣象預報有瞭更深的敬意，也讓我看到瞭這個領域背後巨大的科學探索價值。

評分☆☆☆☆☆

我一直對天氣變化感到好奇，尤其是在夏天，突如其來的暴雨總是讓人猝不及防。《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》這本書，正好滿足瞭我探索“為什麼會下暴雨”的渴望。它並不是一本枯燥的理論書籍，而是將大氣動力學這個相對抽象的概念，與我們日常生活中最容易感知到的“暴雨”緊密結閤。書中有大量的章節專門探討瞭影響暴雨形成和發展的各種動力學機製，例如，它詳細分析瞭低壓係統、高空槽、以及邊界層內的對流係統是如何成為暴雨的“溫床”的。書中還介紹瞭一些重要的概念，比如“暖濕空氣的抬升”、“水汽輻閤”、“垂直風切變”等，並解釋瞭這些因素如何在大氣動力學的作用下，最終導緻短時強降水的發生。盡管我不是專業人士，但作者通過生動形象的語言和大量的圖示，讓我能夠理解這些復雜的動力學過程。它並沒有給我一個簡單的“暴雨預警器”，但卻讓我對暴雨的形成有瞭更科學、更係統性的認識，也讓我明白，天氣預報的背後，是科學傢們對大氣動力學原理的深刻理解和不斷探索。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我原本對“動力預報”這幾個字有些望而卻步，總覺得與我這樣普通讀者相去甚遠。然而，《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》這本書，卻以一種令人意想不到的方式，將這些看似高深的理論與我們息息相關的“暴雨”聯係瞭起來。書中的確提到瞭動力學基礎，但更多的是為瞭鋪墊如何理解和預報暴雨。它並沒有直接給齣“暴雨公式”，而是從大氣環流、水汽輸送、能量轉化等角度，詳細分析瞭暴雨形成的動力學條件。我印象最深刻的是關於“對流不穩定”的講解，書中通過一些生動的例子，說明瞭當大氣層中的溫度和濕度垂直分布達到某種臨界狀態時，就可能孕育齣強烈的對流，進而引發暴雨。此外，關於鋒麵係統、低渦、切變綫等對暴雨的觸發和維持作用，書中也有深入的闡述。雖然我對模型和方程的理解有限，但書中所描繪的這些大氣動力學過程，配閤著精美的圖錶，讓我能直觀地感受到不同天氣係統是如何“配閤默契”地製造齣滔天大雨的。它沒有提供一套“速成”的暴雨預報秘籍，但卻讓我明白瞭暴雨形成背後的“科學邏輯”，這對於提升我對天氣現象的認知深度，無疑有著非凡的意義。

評分☆☆☆☆☆

我最近偶然翻閱瞭一本名為《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》的書，雖然書名聽起來相當專業，但實際上它的內容對我這個業餘氣象愛好者來說，打開瞭一個全新的視野。它並非直接教授你如何“看天吃飯”，而是深入淺齣地講解瞭大氣運動的一些基本原理。比如，書中花瞭相當大的篇幅闡述瞭“尺度”這個概念，讓我明白瞭為什麼天氣預報總是在不斷改進，因為不同尺度的天氣現象，從微小的湍流到龐大的行星尺度係統，其動力學過程是截然不同的。特彆是對中尺度係統（比如我們日常遇到的雷暴、颮綫等）的細緻描繪，讓我對這些“來去匆匆”的天氣現象有瞭更深刻的認識。書中不僅僅是理論的堆砌，還穿插瞭大量的示意圖和簡單的模型推導，雖然我不是科班齣身，但結閤著圖示，也能勉強理解其中一些關鍵的物理概念，例如科裏奧利力在不同尺度運動中的作用，以及大氣中的渦度動力學原理。這本書讓我開始思考，原來我們頭頂上每天發生的風雨雷電，背後竟然蘊藏著如此復雜而有規律的動力學過程。它沒有給我一個立竿見影的預報技巧，但卻給瞭我一種理解大氣運動的“思維方式”，這是非常寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《大氣中尺度動力學基礎及暴雨動力預報方法》這本書，在內容編排上非常有特色。它並沒有將動力學基礎和暴雨預報完全割裂開來，而是采用瞭一種“循序漸進”的方式，先建立起對大氣中尺度動力學的基本認識，然後在此基礎上，深入探討如何將這些原理應用於暴雨的動力預報。我個人認為，書中關於“中尺度渦鏇”和“中尺度輻閤綫”的講解，尤其精彩。這些概念雖然在普通人聽來可能有些陌生，但書中通過詳細的闡述和豐富的案例，讓我明白瞭它們在暴雨發生發展中的重要作用。例如，書中就分析瞭一個具體的暴雨個例，詳細展示瞭不同尺度的天氣係統如何相互作用，最終形成強盛的對流單體，並導緻區域性暴雨的發生。這本書讓我意識到，預報暴雨並非僅僅是“看雲識天氣”那麼簡單，而是需要對大氣動力學過程有深刻的理解，並能夠熟練運用數值模式等科學工具。它沒有給我一個“一學就會”的預報技能，但卻為我打開瞭一扇通往更深層次氣象科學的大門，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

圖書很不錯，比較滿意，當工具書用。

評分☆☆☆☆☆

還行，慢慢學習

評分☆☆☆☆☆

還沒看，不過是真貴啊，，，，，，

評分☆☆☆☆☆

圖書很不錯，比較滿意，當工具書用。

評分☆☆☆☆☆

書收到瞭，看瞭一些瞭，很有收獲啊

評分☆☆☆☆☆

正版圖書，內容深入全麵，很好的參考書！

評分☆☆☆☆☆

圖書很不錯，比較滿意，當工具書用。

評分☆☆☆☆☆

圖書很不錯，比較滿意，當工具書用。

評分☆☆☆☆☆

還沒看，不過是真貴啊，，，，，，