大气环流概论

　　目录
　　前言
　　第1章 绪论 1
　　1.1 大气环流与大气环流学 1
　　1.2 大气环流学的发展简史 1
　　1.3 大气环流学的研究方法 7
　　第2章大气环流的基本观测事实 8
　　2.1 基本控制因子和基本制约关系 8
　　2.2 环流分解 13
　　2.3 平均纬向环流和平均经圈环流 17
　　2.4平均水平环流 24
　　2.5平均温度场 31
　　2.6 地气系统辐射收支及热量交换 36
　　2.7 总结 41
　　第3章 大气中的角动量平衡 42
　　3.1 角动量及相关物理定律 42
　　3.2 角动量连续方程 43
　　3.3 极冠区大气的角动量倾向方程 44
　　3.4角动量平衡方程 47
　　3.5 P、F诊断结果 48
　　3.6 m诊断结果 50
　　3.7 完成角动量输送的环流系统 60
　　3.8总结 63
　　第4章 大气中的热量平衡与水分平衡 64
　　4.1 热量 64
　　4.2 热量倾向方程 65
　　4.3 极冠区全热量平衡方程 60
　　4.4 纬向平均温度场的维持机制和诊断结果 66
　　4.5 大气中的水分平衡 78
　　4.6 总结 80
　　第5章 大气中的动能平衡与能量循环 81
　　5.1 动能方程 81
　　5.2 有效位能方程 83
　　5.3 大气热机效率及特征速率估计 85
　　5.4 全球纬向平均动能Kz和涡动动能Ke方程 86
　　5.5 全球纬向平均有效位能Az和涡旋有效位能Ae方程 88
　　5.6 诊断分析结果 89
　　5.7 总结 90
　　第6章 大气环流数值模拟简介 91
　　6.1 理论基础与方法发展 91
　　6.2 数值模式简介 92
　　6.3 数值试验举例 100
　　6.4 总结 113
　　第7章 转盘试验简介 114
　　7.1 转盘试验装置 115
　　7.2 轴对称极赤温差下旋转流体白由运动的模拟 115
　　7.3 转盘试验的意义 119
　　7.4 总结 119
　　参考文献 120
　　附录气候位势高度场波谱定量分析 122
　　1 谐波分析方法及应用 122
　　2 球函数分析方法及应用 126
　　实习一 北半球1月、7月500hPa气候高度场定常波强度分析 135
　　实习二 1月、7月40°N 500hPa等压面气候高度场谐波分析 137
　　实习三 4月、10月平均经圈环流质量流函数计算及分析 140
　　复习思考题 143

　　《大气环流概论》概述了大气环流学发展历史和研究方法。重点介绍了全球月(季)平均风、压、温场的基本观测事实及相互联系，它们随纬度、高度、季节的变化及北、南半球间的差异，初步分析了它们的物理成因。用动力诊断方法，从大气中的角动量平衡、热量与水分平衡、动能平衡与能量循环等方面讨论了大气环流维持机制。结合中国科学院大气物理研究所两个大气环流模式，初步介绍了大气环流研究的数值模拟方法，还概要介绍了大气环流研究中的转盘试验方法。另外，《大气环流概论》重视培养学生的分析能力，对常用的大气环流基本分析方法，包括环流分解、谐波分析和球函数分析、平均经圈环流的质量流函数计算等方法，给出了简要介绍并编写了实习。