大气科学中的非线性与复杂性

　　一、万物皆流、万物常驻——大气、海洋现象变化的非周期性
　　1 地球的外部环境
　　2 永中停息，永不重复
　　3 变化的复杂性
　　4 描述大自然的几何模型
　　5 一个重要的概念
　　6 大气科学的突破口
　　7 乘胜发展向两端延伸
　　8 静态是相对的，动态是绝对的
　　二、由定性描述到定量验证——内在变化规律的探讨
　　1 欧洲诞生的近代自然科学
　　2 异中之同和同中之异
　　3 研究平衡附近的小变化
　　4 与非线性的纯数学困难拼搏
　　5 借助几何直观的理论探讨
　　三、求助于生动的直观启示——来自流体实验的声音
　　1 呼唤实验研究
　　2 流体运动的实验研究模拟什么
　　3 真实而简单的范例
　　4 带有普遍性的特征
　　5 令人深思的问题
　　四、“混沌”首例——非周期的“稳态”现象
　　1 洛伦兹的新发现
　　2 面包师变换
　　3 鳅鱼钻豆腐和兰州牛肉拉面
　　4 千层饼
　　5 蝴蝶效应
　　五、可预报和不可预报——对初值敏感的确定论系统
　　1 确定论的500万个变量的动力系统
　　2 动力方程组解的统计预报
　　3 差以毫厘，失之千里
　　4 天无绝人之路
　　5 新概念
　　6 两种对立的观点
　　六、大自然演变的影响——非线性系统的数学理论
　　1 奇妙的相空间
　　2 系统变化的图像显示
　　3 运动中的平衡和平衡中的运动
　　4 个别的运动趋向于平衡
　　5 总的运动破坏个别的平衡
　　6 两条腿走路
　　参考书目

　　    《大气科学中的非线性与复杂性》围绕着天气和气候何以会永不重复地发展变化，呈现化出剧烈的突变与相对的静止的问题，阐述人们对大气中非线性相互作用的认识过程和现有成就。《大气科学中的非线性与复杂性》共分六章。介绍了大气科学中四种研究方法：观测研究，动力学理论研究，实验室模拟和数值模拟的由来和发展，各自的长处和短处，彼此如何取长补短，相互配合的情况。深入阐述了“混沌”意味着什么，它是怎样被义识的。从哲学的视角上讨论了天气和气候的可预报和不可预报问题。还论述了非线性大气动力学的成就和面临的若干问题。在论述中重在弘扬科学精神，提倡科学方法。
　　    《大气科学中的非线性与复杂性》可供对大气科学感兴趣的大专院校师生、科技人员和大专以上文化水平的读者阅读。也是一本有关专业的研究生教学参考书。