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☆☆☆☆☆

吕美仲 等 著

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• 动力气象学
• 气象学
• 大气科学
• 大气动力学
• 数值预报
• 天气学
• 边界层气象学
• 中尺度气象学
• 气候动力学
• 大气物理

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502938093

版次：1

商品编码：10779599

包装：平装

开本：16开

出版时间：2004-07-01

用纸：胶版纸

页数：419

字数：543000

正文语种：中文

内容简介

《动力气象学》为高等院校大气科学专业本科生教材，主要讲述动力气象学中的基本概念和基本原理，同时也反映了一些动力气象学新进展。全书着重物理原理的阐述，数学处理过程较完整，并注重理论和实际的相互联系。书中内容全面，安排合理，逐步深入；物理概念清晰，数学推导严谨；叙述上准确清楚、深入浅出、简明易懂、便于自学。
《动力气象学》可作为高等院校大气科学专业及相关专业的教材，也可作为气象、海洋、航空、环境等部门的科研人员和业务人员的参考用书。

目录

前言
第一章 绪论
§1.1 基本假设
§1.2 地球大气的动力学和热力学特性
§1.3 大气运动的多尺度性
§1.4 动力气象学的发展简史与发展动向

第二章 描写大气运动的基本方程组
§2.1 全导数与局地导数
§2.2 旋转参考系中运动方程的矢量形式
2.2.1 绝对加速度与相对加速度
2.2.2 作用力——相对运动方程的矢量形式
§2.3 质量守恒定律——连续方程
§2.4 状态方程、热力学能量方程、水汽方程
2.4.1 状态方程
2.4.2 热力学能量方程
2.4.3 水汽质量守恒方程
§2.5 球坐标系中的基本方程组
2.5.1 球坐标系中的运动方程和连续方程
2.5.2 绝对角动量与机械能守恒原理
2.5.3 薄层近似
§2.6 局地直角坐标系中的基本方程组
§2.7 闭合运动方程组、初始条件和边界条件
2.7.1 闭合运动方程组
2.7.2 初始条件
2.7.3 边界条件
习题

第三章 尺度分析与基本方程组的简化
§3.1 尺度概念与大气运动的尺度分类
3.1.1 尺度分析法
3.1.2 大气运动的尺度分类
§3.2 基本方程组的尺度分析
3.2.1 连续方程的尺度分析
3.2.2 水平运动方程的尺度分析
3.2.3 状态方程和位温方程的尺度分析
3.2.4 绝热方程的尺度分析
§3.3 基本方程组的简化与中纬度大尺度运动的性质
3.3.1 水平运动方程的简化，地转近似
3.3.2 铅直运动方程的简化，静力平衡近似
3.3.3 连续方程的简化
3.3.4 平衡与非平衡简化方程组，大尺度运动的基本性质
3.3.5 地转参数的简化，β平面近似
§3.4 无量纲方程与无量纲参数
习题

第四章 ρ坐标，铅直坐标变换
§4.1 静力平衡大气的结构
§4.2 等高面分析与等压面分析
4.2.1 等高面分析——海平面气压形势图
4.2.2 等压面分析——等压面绝对形势图
§4.3 户坐标系中的大气运动方程组
4.3.1 户坐标系的一般概念
4.3.2 铅直坐标变换——ρ坐标系中的大气运动方程组
§4.4 普遍的铅直坐标变换
4.4.1 铅直坐标变换的一般表达式
4.4.2 s坐标系中大气运动方程组
§4.5 σ坐标系
§4.6 θ坐标系
习题

第五章 自由大气中的平衡流场
§5.1 自然坐标系
5.1.1 自然坐标系的性质
5.1.2 流线与轨迹
§5.2 平衡流场的基本型式与性质
5.2.1 地转风
……
第六章 环流定理与涡度方程
第七章 大气能量学
第八章 大气行星边界层
第九章 大气中的基本波动
第十章 地转适应理论
第十一章 中纬度运动的准地转理论
第十二章 寺气运动的稳定性理论
第十三章 罗斯贝波的传播与演变
第十四章 低度态大气动力学基础
第十五章 数值天气预报基础
附录
主要参考文献

前言/序言

《气象方程组的奥秘：探寻地球大气的运动法则》 本书旨在深入浅出地剖析驱动地球大气运动的核心动力学方程组，揭示隐藏在风起云涌、四季更迭背后的严谨数学逻辑。我们将带领读者穿越气象学的知识殿堂，从最基本的物理原理出发，逐步构建起理解大气运动的理论框架。 第一章：流体力学的基石——运动的源动力 本章将回顾和梳理流体力学中与大气运动密切相关的基本概念。我们将从牛顿运动定律出发，引入质量守恒、动量守恒和能量守恒三大基本定律，并阐释它们在描述流体运动时的具体体现。空气作为一种流体，其行为遵循着这些普适性的物理规律。我们会详细介绍描述流体速度、压力、密度等关键物理量的方程，并探讨粘性、湍流等概念对大气运动的影响。理解这些基础，是后续深入探讨动力气象学的必要铺垫。 第二章：地球的旋转与惯性力——科里奥利效应的真相 地球的自转是理解大气运动不可或缺的因素。本章将重点解析科里奥利力的产生机制及其在大气环流中的作用。我们将通过形象的比喻和严谨的数学推导，阐明科里奥利力如何影响水平运动方向，从而导致北半球物体向右偏转，南半球物体向左偏转。我们将分析科里奥利力如何塑造全球信风、西风带以及副热带高压带的形成，为我们理解全球气候模式奠定基础。 第三章：压力梯度力——风的驱动引擎 高压区向低压区流动的趋势是风产生的直接原因。本章将深入探讨压力梯度力。我们将介绍等压线的物理意义，并阐明压力梯度力的大小和方向与等压线疏密程度及走向的关系。我们将分析在没有其他力的作用下，空气如何沿着压力梯度方向运动，并引入梯度风的概念，探讨在旋转地球上，压力梯度力和科里奥利力如何相互平衡，形成近似的平衡风。 第四章：热力学与大气稳定度——能量转换的舞台 大气运动并非完全是水平方向的。垂直运动同样至关重要，而这离不开热力学的支撑。本章将详细介绍大气中的热力学过程，包括辐射平衡、感热和潜热传输、绝热过程等。我们将重点解析大气稳定度的概念，区分稳定、不稳定和中性大气，并解释这些状态如何影响对流的发生和发展，进而影响云的形成和降水的产生。干绝热递减率和湿绝热递减率的计算和应用将是本章的重点。 第五章：大气运动的方程组—— Navier-Stokes 方程的简化与应用 本章将把前几章的各个物理概念融会贯通，介绍描述大气运动的 Navier-Stokes 方程。我们将对其进行简化，针对大气运动的特点，推导出适用于气象学的原始方程组。我们会详细解读方程组中各项的物理意义，例如动量方程、连续方程、能量方程以及水汽方程等。我们将探讨如何通过数值方法求解这些方程组，从而模拟和预测大气未来的状态。 第六章：环流与天气系统的动力学—— 从尺度到现象 在理解了基本方程组之后，本章将视角转向实际的大气环流和天气系统。我们将从不同的尺度出发，分析尺度较小的天气系统，如气旋、反气旋、锋面等的形成和演变过程，阐释它们与大气动力学方程的关联。同时，我们也会探讨尺度较大的环流系统，如行星尺度环流（哈德里环流、费雷尔环流、极地环流）以及急流等，分析它们是如何在全球尺度上塑造气候和天气格局的。 第七章：数值天气预报的原理与挑战——方程组的实践运用 本章将聚焦于动力气象学在现代天气预报中的实际应用。我们将介绍数值天气预报的基本原理，即如何利用计算机求解大气运动方程组来模拟未来的天气。我们将探讨初始场获取、模型选择、数据同化等关键环节，并分析影响预报准确性的各种因素，如模型的精度、初始条件的误差以及对混沌系统的理解。 第八章：极端天气事件的动力学机制—— 气候变化下的推演 气候变化对极端天气事件的影响日益凸显。本章将探讨极端天气事件，如台风、强降雨、干旱、热浪等的动力学成因。我们将结合动力气象学理论，分析在气候变化背景下，这些极端事件发生的频率和强度可能发生的变化，并探讨其潜在的风险和应对策略。 本书的写作风格将注重逻辑的严谨性和概念的清晰性，力求用最直观的方式解释最复杂的动力学过程。我们相信，通过对动力气象学方程组的深入理解，读者将能够更好地认识地球大气的奥秘，并对天气和气候变化有更深刻的洞察。

评分☆☆☆☆☆

我之前读过一些关于天气现象的书，但总觉得缺乏一些深层次的理论支撑。《动力气象学》这个书名，让我眼前一亮，感觉它会深入到天气现象背后的物理机制。我尤其对积雨云的形成和发展过程感到好奇。为什么有些云会迅速膨胀成巨大的积雨云，并伴随着强烈的降水和雷电？书中是否会详细讲解空气的垂直运动，以及它是如何驱动云的增长的？我希望书中能包含一些关于大气不稳定能量（Convective Available Potential Energy, CAPE）的计算方法和解释。这个指标是如何用来衡量一场风暴的潜在强度的？同时，我也想了解，在积雨云内部，水滴和冰晶是如何碰撞、生长，最终形成雨滴和冰雹的？书中是否会涉及一些关于微物理过程的描述？我希望这本书能将我从一个被动的旁观者，变成一个能理解云如何“思考”和“行动”的观察者。我期待书中能有精美的云图和剖面图，让我能更直观地理解这些复杂的过程。

评分☆☆☆☆☆

我一直对海陆风、山谷风这样局地性的风系非常感兴趣。它们虽然不像季风那样影响范围广阔，但却能深刻地影响我们生活中的局部气候。这本书是否会深入探讨这些不同尺度上的风力系统？它是否会解释为什么在白天，陆地升温比海洋快，从而形成从海洋吹向陆地的海风？又为何在夜晚，陆地散热快，形成从陆地吹向海洋的陆风？我期待书中能用一些具体的图示来展示这些能量的流动和压强差的形成。同时，我也对山谷风的形成机制很好奇。为什么在白天，山坡受阳光照射升温快，空气上升，形成从山谷吹向山坡的风？而在夜晚，山坡散热快，空气下沉，形成从山坡吹向山谷的风？书中是否会引入一些简单的公式来量化这些风力的强度和方向？我希望这本书能将这些看似微小的气候现象，上升到动力学原理的高度来解释，让我能更全面地理解大气运动的多样性。此外，我是否能在书中了解到，这些局地风系是如何相互影响，又如何与更宏观的大气环流相互作用的？例如，在一些特定的地理环境下，这些局地风系是否会形成一些特殊的“小气候”？我希望通过这本书，能够对我们身边的风，有一个更深入、更科学的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我一种非常沉稳、专业的印象，让我感觉它不仅仅是一本科普读物，更可能是一本为专业人士设计的参考书。我一直对大气边界层这个概念很感兴趣。它究竟是指大气的哪一部分？它与我们直接接触的地面有着怎样的紧密联系？《动力气象学》这个书名，让我联想到大气在边界层内的运动，一定充满了复杂的力学过程。我期待书中能够详细介绍湍流的形成和扩散机制。为什么在近地层，空气的运动如此混乱和无序？湍流是如何影响空气污染物的扩散？以及它在能量传输过程中扮演着怎样的角色？我希望书中能有相关的图表和模型来展示湍流的结构和性质。同时，我也想了解，大气边界层内的温度、湿度、风速等垂直分布是如何形成的？这些垂直廓线又对天气现象，比如雾的形成，有着怎样的影响？书中是否会介绍一些关于大气稳定度和不稳定度的判断方法？这些判断对于预测近地层的天气至关重要。我希望这本书能为我揭示，我们头顶上那层看似平静的大气，在近地层却是一个充满能量交换和复杂运动的“动力系统”。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的标题时，我立刻被“动力”这两个字吸引了。这似乎意味着书中会探讨驱动天气变化的力量源泉。我一直对大气中的热力学过程非常好奇。为什么空气受热会膨胀上升，遇冷会收缩下降？这些简单的原理，是如何演变成我们看到的复杂天气现象的？《动力气象学》这个名字，让我期待书中会详细讲解大气中的能量转化和传递。是否会涉及到绝热过程和非绝热过程？它们分别对大气的温度和湿度有什么样的影响？我希望书中能用一些通俗易懂的例子来解释这些抽象的概念。例如，当空气上升并冷却时，水蒸气是如何凝结成云的？这个过程中释放的潜热又会给天气系统带来怎样的能量？我特别想了解，低压系统和高压系统的形成，是否与这些热力学过程密切相关？它们是如何驱动空气的水平运动，最终形成风的？我希望书中能有清晰的图解，展示能量在不同尺度上的流动和转化，让我能直观地理解天气系统的动力学本质。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸质和印刷质量都相当不错，拿在手里有一种厚重感，让人感觉内容一定很扎实。我一直对全球大气环流系统非常着迷。从信风、西风到极地东风，这些宏观的环流模式是如何形成的？它们又如何影响着世界各地的气候？《动力气象学》这个名字，让我期待书中能够从动力学的角度来解读这些全球性的气候现象。我希望书中能详细解释科氏力（Coriolis force）的作用。它为什么会使北半球的空气向右偏转，南半球向左偏转？这个力是如何影响台风、飓风等大型涡旋系统的形成的？我期待书中能有清晰的公式推导或者直观的模拟动画来辅助理解。同时，我也想了解，在不同的纬度，太阳辐射的差异是如何导致大气温度梯度，进而驱动全球大气环流的？书中是否会介绍一些关于大气环流动力学模型？我想了解，科学家们是如何通过数学模型来描述和预测全球气候系统的？我希望这本书能为我揭示，我们头顶上那张由风和云编织而成的巨网，是如何在地球自转和太阳能量的驱动下，形成一套精妙而强大的动力学系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的篇幅看起来相当可观，这让我对接下来的内容充满了期待。我一直对那些看似随机但又暗藏规律的天气现象感到好奇。比如，为什么有时候会突然刮起一阵狂风？这阵风的能量来自哪里？它又是如何消散的？《动力气象学》这个名字本身就充满了力量感，我脑海中浮现出能量在空气中流动、碰撞、转化的画面。我希望能在这本书中找到关于大气能量守恒和转化的详细解释。是否会涉及到对流和层流的概念？它们与我们日常观察到的天气现象，如湍流、涡旋，有着怎样的联系？我尤其对雷暴的形成过程非常感兴趣。书中是否会详细讲解雷电的产生机制？以及冰雹、大风等伴随现象是如何形成的？我想知道，空气中的水蒸气是如何在特定的条件下凝结成云，又如何在能量的驱动下，最终演变成一场壮观的雷暴？我希望书中能用一些有趣的图解来展示这些过程，让我能直观地理解。同时，我也想知道，在这些剧烈天气中，能量是如何传递的，例如潜热的释放，以及它对天气系统的推动作用。书中是否会介绍一些关于大气稳定性分析的方法？了解大气是否稳定，对于预测天气的发展至关重要。我希望这本书能帮助我理解，看似混乱的天气背后，其实隐藏着深刻的物理定律和能量转化过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上印着一些复杂的公式和图表，这让我觉得内容一定非常专业和深入。我一直对大气压强和风之间的关系非常好奇。为什么高压区域的空气会向低压区域流动，从而形成风？《动力气象学》这个名字，让我期待书中能详细解释地转偏向力（geostrophic wind）和梯度风（gradient wind）的概念。它们是如何描述在不同压强梯度和科氏力作用下，空气的运动轨迹的？我希望书中能有清晰的图示来展示等压线和风向之间的关系。同时，我也想了解，在实际的大气运动中，摩擦力的作用是如何影响风的？为什么在近地面，风速会比在高空弱？书中是否会介绍一些关于动量方程的求解和应用？我希望这本书能为我揭示，我们感受到的每一缕风，都蕴含着复杂的力学方程和能量平衡。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的简介，我立刻被它所蕴含的科学探索精神所吸引。我一直对地球的气候系统非常感兴趣，尤其是那些影响我们生活的气象现象。从微观的水滴如何凝结成云，到宏观的季风如何影响整个大陆的降水，《动力气象学》这个书名，让我期待书中能以一种系统性的方式，解析这些现象背后的物理原理。我希望书中能够详细讲解大气中的能量传递过程，比如太阳辐射如何被吸收和反射，以及这些能量是如何驱动大气运动的。我特别想了解，水循环是如何与大气动力学过程相互作用的。蒸发、凝结、降水，这些过程是如何为大气提供能量，又是如何受到大气运动的影响的？我期待书中能有清晰的示意图，展示水汽在地球系统中的循环路径，以及它与风、云、雨之间的相互关系。同时，我也想知道，人类活动，如城市化和工业化，是如何通过改变地表特性，从而影响局地乃至区域气候的？书中是否会涉及一些关于城市热岛效应和大气污染物扩散的动力学解释？我希望通过这本书，我能更深入地理解我们所生活的地球，是如何在一个动态平衡中运作的，以及我们自身的行为又如何在这个复杂的系统中扮演着怎样的角色。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够影响整个区域甚至全球的气候模式着迷。比如，厄尔尼瓦（El Niño）现象，它对世界各地的天气都有着显著的影响，有时带来干旱，有时又引发洪水。这本书是否会深入探讨这些大型气候系统的运作机制？它是否会解释海洋和大气之间的复杂互动，是如何形成这些周期性变化的？我期待书中能用大量的案例研究来支撑理论，比如分析历史上几次著名的厄尔尼瓦事件，以及它们对当地社会经济造成的深远影响。同时，我也很想了解，人类活动，例如温室气体排放，是如何影响这些动力学过程的。书中是否会涉及气候模型的构建和预测？虽然我不是专业的科研人员，但我对科学的探索过程本身充满好奇。我想知道，科学家们是如何通过数学模型来模拟地球气候系统的，以及这些模型的可信度如何？书中是否会讨论气候变化带来的长期影响，比如海平面上升、极端天气事件的频率增加等，并从动力学角度解释这些现象的根源？我希望这本书能帮助我建立一个更宏观的视角，去理解我们赖以生存的地球气候系统是如何在一个动态平衡中运作的，以及我们自身的行为又在这个平衡中扮演着怎样的角色。它是否会介绍一些关于气候变化减缓和适应的科学方法？我希望读完这本书，我能对气候变化有一个更深刻、更科学的认识，而不是仅仅停留在媒体报道的浅层信息上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引我了，一种充满力量和动态的蓝色调，隐约可见螺旋状的云层和风的轨迹。拿到手里，纸张的触感也很好，不是那种廉价的印刷品。我一直对天气现象背后的原理感到好奇，尤其是那些影响我们日常生活的剧烈天气，比如台风、雷暴，以及更宏观的季风和洋流。我总觉得，如果能更深入地理解这些“看不见的手”是如何塑造地球气候的，就能更好地预测和应对它们。这本书的标题《动力气象学》让我眼前一亮，它传递出一种科学探索的严谨感，同时又暗示着对强大自然力量的解读。我在想，这本书会不会详细地解释风是如何产生的？是地面的温度差异，还是地球自转的影响？书中是否会引入一些复杂的物理公式，但我又希望它能以一种易于理解的方式呈现，就像在听一位经验丰富的气象学家娓娓道来，用生动的比喻和真实的案例来阐释抽象的理论。我特别期待它能讲解云的形成过程，以及不同类型的云预示着怎样的天气。是不是有专门的章节来讲述大气层中不同高度的气流运动？我总是在新闻里听到“高空急流”，它到底是什么？它对天气变化起着怎样的关键作用？书中是否会包含一些精美的图表和插画，将那些抽象的物理过程可视化？我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更能带领我走进一个生动的天气实验室，让我仿佛置身于风洞之中，亲眼见证能量的传递和转化。它是否会涉及一些气象观测的技术，比如卫星遥感、雷达探测等等？这些现代科技是如何帮助我们了解和预测天气的？我希望这本书能让我从一个普通的天气观察者，蜕变成一个能洞察风云变幻的“半个专家”。

评分☆☆☆☆☆

2.5.2 绝对角动量与机械能守恒原理

评分☆☆☆☆☆

§2.1 全导数与局地导数

评分☆☆☆☆☆

第三章 尺度分析与基本方程组的简化

评分☆☆☆☆☆

社长:王存忠

评分☆☆☆☆☆

发行部：发行部是出版社统一的图书、期刊的发行部门。主要负责发行渠道的开拓和发行网点的建设；负责图书市场信息、销售信息的调研、预测和反馈；负责发行码洋、实洋、回款率和发行成本等指标的实现。负责本版图书、期刊、资料等出版物的宣传、征订、批发、邮购和零售业务。

评分☆☆☆☆☆

§1.4 动力气象学的发展简史与发展动向

评分☆☆☆☆☆

3.1.2 大气运动的尺度分类

评分☆☆☆☆☆

3.2.3 状态方程和位温方程的尺度分析

评分☆☆☆☆☆

书还不错。气象出版社（China Meteorological Press）是中国气象局直属出版单位，创建于1978年7月28日，是国家二级专业图书出版单位，在出版界享有良好声誉。