動力氣象學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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呂美仲 等 著

圖書標籤:

• 動力氣象學
• 氣象學
• 大氣科學
• 大氣動力學
• 數值預報
• 天氣學
• 邊界層氣象學
• 中尺度氣象學
• 氣候動力學
• 大氣物理

齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502938093

版次：1

商品編碼：10779599

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2004-07-01

用紙：膠版紙

頁數：419

字數：543000

正文語種：中文

內容簡介

《動力氣象學》為高等院校大氣科學專業本科生教材，主要講述動力氣象學中的基本概念和基本原理，同時也反映瞭一些動力氣象學新進展。全書著重物理原理的闡述，數學處理過程較完整，並注重理論和實際的相互聯係。書中內容全麵，安排閤理，逐步深入；物理概念清晰，數學推導嚴謹；敘述上準確清楚、深入淺齣、簡明易懂、便於自學。
《動力氣象學》可作為高等院校大氣科學專業及相關專業的教材，也可作為氣象、海洋、航空、環境等部門的科研人員和業務人員的參考用書。

目錄

前言
第一章 緒論
§1.1 基本假設
§1.2 地球大氣的動力學和熱力學特性
§1.3 大氣運動的多尺度性
§1.4 動力氣象學的發展簡史與發展動嚮

第二章 描寫大氣運動的基本方程組
§2.1 全導數與局地導數
§2.2 鏇轉參考係中運動方程的矢量形式
2.2.1 絕對加速度與相對加速度
2.2.2 作用力——相對運動方程的矢量形式
§2.3 質量守恒定律——連續方程
§2.4 狀態方程、熱力學能量方程、水汽方程
2.4.1 狀態方程
2.4.2 熱力學能量方程
2.4.3 水汽質量守恒方程
§2.5 球坐標係中的基本方程組
2.5.1 球坐標係中的運動方程和連續方程
2.5.2 絕對角動量與機械能守恒原理
2.5.3 薄層近似
§2.6 局地直角坐標係中的基本方程組
§2.7 閉閤運動方程組、初始條件和邊界條件
2.7.1 閉閤運動方程組
2.7.2 初始條件
2.7.3 邊界條件
習題

第三章 尺度分析與基本方程組的簡化
§3.1 尺度概念與大氣運動的尺度分類
3.1.1 尺度分析法
3.1.2 大氣運動的尺度分類
§3.2 基本方程組的尺度分析
3.2.1 連續方程的尺度分析
3.2.2 水平運動方程的尺度分析
3.2.3 狀態方程和位溫方程的尺度分析
3.2.4 絕熱方程的尺度分析
§3.3 基本方程組的簡化與中緯度大尺度運動的性質
3.3.1 水平運動方程的簡化，地轉近似
3.3.2 鉛直運動方程的簡化，靜力平衡近似
3.3.3 連續方程的簡化
3.3.4 平衡與非平衡簡化方程組，大尺度運動的基本性質
3.3.5 地轉參數的簡化，β平麵近似
§3.4 無量綱方程與無量綱參數
習題

第四章 ρ坐標，鉛直坐標變換
§4.1 靜力平衡大氣的結構
§4.2 等高麵分析與等壓麵分析
4.2.1 等高麵分析——海平麵氣壓形勢圖
4.2.2 等壓麵分析——等壓麵絕對形勢圖
§4.3 戶坐標係中的大氣運動方程組
4.3.1 戶坐標係的一般概念
4.3.2 鉛直坐標變換——ρ坐標係中的大氣運動方程組
§4.4 普遍的鉛直坐標變換
4.4.1 鉛直坐標變換的一般錶達式
4.4.2 s坐標係中大氣運動方程組
§4.5 σ坐標係
§4.6 θ坐標係
習題

第五章 自由大氣中的平衡流場
§5.1 自然坐標係
5.1.1 自然坐標係的性質
5.1.2 流綫與軌跡
§5.2 平衡流場的基本型式與性質
5.2.1 地轉風
……
第六章 環流定理與渦度方程
第七章 大氣能量學
第八章 大氣行星邊界層
第九章 大氣中的基本波動
第十章 地轉適應理論
第十一章 中緯度運動的準地轉理論
第十二章 寺氣運動的穩定性理論
第十三章 羅斯貝波的傳播與演變
第十四章 低度態大氣動力學基礎
第十五章 數值天氣預報基礎
附錄
主要參考文獻

前言/序言

《氣象方程組的奧秘：探尋地球大氣的運動法則》 本書旨在深入淺齣地剖析驅動地球大氣運動的核心動力學方程組，揭示隱藏在風起雲湧、四季更迭背後的嚴謹數學邏輯。我們將帶領讀者穿越氣象學的知識殿堂，從最基本的物理原理齣發，逐步構建起理解大氣運動的理論框架。 第一章：流體力學的基石——運動的源動力 本章將迴顧和梳理流體力學中與大氣運動密切相關的基本概念。我們將從牛頓運動定律齣發，引入質量守恒、動量守恒和能量守恒三大基本定律，並闡釋它們在描述流體運動時的具體體現。空氣作為一種流體，其行為遵循著這些普適性的物理規律。我們會詳細介紹描述流體速度、壓力、密度等關鍵物理量的方程，並探討粘性、湍流等概念對大氣運動的影響。理解這些基礎，是後續深入探討動力氣象學的必要鋪墊。 第二章：地球的鏇轉與慣性力——科裏奧利效應的真相 地球的自轉是理解大氣運動不可或缺的因素。本章將重點解析科裏奧利力的産生機製及其在大氣環流中的作用。我們將通過形象的比喻和嚴謹的數學推導，闡明科裏奧利力如何影響水平運動方嚮，從而導緻北半球物體嚮右偏轉，南半球物體嚮左偏轉。我們將分析科裏奧利力如何塑造全球信風、西風帶以及副熱帶高壓帶的形成，為我們理解全球氣候模式奠定基礎。 第三章：壓力梯度力——風的驅動引擎 高壓區嚮低壓區流動的趨勢是風産生的直接原因。本章將深入探討壓力梯度力。我們將介紹等壓綫的物理意義，並闡明壓力梯度力的大小和方嚮與等壓綫疏密程度及走嚮的關係。我們將分析在沒有其他力的作用下，空氣如何沿著壓力梯度方嚮運動，並引入梯度風的概念，探討在鏇轉地球上，壓力梯度力和科裏奧利力如何相互平衡，形成近似的平衡風。 第四章：熱力學與大氣穩定度——能量轉換的舞颱 大氣運動並非完全是水平方嚮的。垂直運動同樣至關重要，而這離不開熱力學的支撐。本章將詳細介紹大氣中的熱力學過程，包括輻射平衡、感熱和潛熱傳輸、絕熱過程等。我們將重點解析大氣穩定度的概念，區分穩定、不穩定和中性大氣，並解釋這些狀態如何影響對流的發生和發展，進而影響雲的形成和降水的産生。乾絕熱遞減率和濕絕熱遞減率的計算和應用將是本章的重點。 第五章：大氣運動的方程組—— Navier-Stokes 方程的簡化與應用 本章將把前幾章的各個物理概念融會貫通，介紹描述大氣運動的 Navier-Stokes 方程。我們將對其進行簡化，針對大氣運動的特點，推導齣適用於氣象學的原始方程組。我們會詳細解讀方程組中各項的物理意義，例如動量方程、連續方程、能量方程以及水汽方程等。我們將探討如何通過數值方法求解這些方程組，從而模擬和預測大氣未來的狀態。 第六章：環流與天氣係統的動力學—— 從尺度到現象 在理解瞭基本方程組之後，本章將視角轉嚮實際的大氣環流和天氣係統。我們將從不同的尺度齣發，分析尺度較小的天氣係統，如氣鏇、反氣鏇、鋒麵等的形成和演變過程，闡釋它們與大氣動力學方程的關聯。同時，我們也會探討尺度較大的環流係統，如行星尺度環流（哈德裏環流、費雷爾環流、極地環流）以及急流等，分析它們是如何在全球尺度上塑造氣候和天氣格局的。 第七章：數值天氣預報的原理與挑戰——方程組的實踐運用 本章將聚焦於動力氣象學在現代天氣預報中的實際應用。我們將介紹數值天氣預報的基本原理，即如何利用計算機求解大氣運動方程組來模擬未來的天氣。我們將探討初始場獲取、模型選擇、數據同化等關鍵環節，並分析影響預報準確性的各種因素，如模型的精度、初始條件的誤差以及對混沌係統的理解。 第八章：極端天氣事件的動力學機製—— 氣候變化下的推演 氣候變化對極端天氣事件的影響日益凸顯。本章將探討極端天氣事件，如颱風、強降雨、乾旱、熱浪等的動力學成因。我們將結閤動力氣象學理論，分析在氣候變化背景下，這些極端事件發生的頻率和強度可能發生的變化，並探討其潛在的風險和應對策略。 本書的寫作風格將注重邏輯的嚴謹性和概念的清晰性，力求用最直觀的方式解釋最復雜的動力學過程。我們相信，通過對動力氣象學方程組的深入理解，讀者將能夠更好地認識地球大氣的奧秘，並對天氣和氣候變化有更深刻的洞察。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我一種非常沉穩、專業的印象，讓我感覺它不僅僅是一本科普讀物，更可能是一本為專業人士設計的參考書。我一直對大氣邊界層這個概念很感興趣。它究竟是指大氣的哪一部分？它與我們直接接觸的地麵有著怎樣的緊密聯係？《動力氣象學》這個書名，讓我聯想到大氣在邊界層內的運動，一定充滿瞭復雜的力學過程。我期待書中能夠詳細介紹湍流的形成和擴散機製。為什麼在近地層，空氣的運動如此混亂和無序？湍流是如何影響空氣汙染物的擴散？以及它在能量傳輸過程中扮演著怎樣的角色？我希望書中能有相關的圖錶和模型來展示湍流的結構和性質。同時，我也想瞭解，大氣邊界層內的溫度、濕度、風速等垂直分布是如何形成的？這些垂直廓綫又對天氣現象，比如霧的形成，有著怎樣的影響？書中是否會介紹一些關於大氣穩定度和不穩定度的判斷方法？這些判斷對於預測近地層的天氣至關重要。我希望這本書能為我揭示，我們頭頂上那層看似平靜的大氣，在近地層卻是一個充滿能量交換和復雜運動的“動力係統”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的紙質和印刷質量都相當不錯，拿在手裏有一種厚重感，讓人感覺內容一定很紮實。我一直對全球大氣環流係統非常著迷。從信風、西風到極地東風，這些宏觀的環流模式是如何形成的？它們又如何影響著世界各地的氣候？《動力氣象學》這個名字，讓我期待書中能夠從動力學的角度來解讀這些全球性的氣候現象。我希望書中能詳細解釋科氏力（Coriolis force）的作用。它為什麼會使北半球的空氣嚮右偏轉，南半球嚮左偏轉？這個力是如何影響颱風、颶風等大型渦鏇係統的形成的？我期待書中能有清晰的公式推導或者直觀的模擬動畫來輔助理解。同時，我也想瞭解，在不同的緯度，太陽輻射的差異是如何導緻大氣溫度梯度，進而驅動全球大氣環流的？書中是否會介紹一些關於大氣環流動力學模型？我想瞭解，科學傢們是如何通過數學模型來描述和預測全球氣候係統的？我希望這本書能為我揭示，我們頭頂上那張由風和雲編織而成的巨網，是如何在地球自轉和太陽能量的驅動下，形成一套精妙而強大的動力學係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上印著一些復雜的公式和圖錶，這讓我覺得內容一定非常專業和深入。我一直對大氣壓強和風之間的關係非常好奇。為什麼高壓區域的空氣會嚮低壓區域流動，從而形成風？《動力氣象學》這個名字，讓我期待書中能詳細解釋地轉偏嚮力（geostrophic wind）和梯度風（gradient wind）的概念。它們是如何描述在不同壓強梯度和科氏力作用下，空氣的運動軌跡的？我希望書中能有清晰的圖示來展示等壓綫和風嚮之間的關係。同時，我也想瞭解，在實際的大氣運動中，摩擦力的作用是如何影響風的？為什麼在近地麵，風速會比在高空弱？書中是否會介紹一些關於動量方程的求解和應用？我希望這本書能為我揭示，我們感受到的每一縷風，都蘊含著復雜的力學方程和能量平衡。

評分☆☆☆☆☆

當我看到這本書的標題時，我立刻被“動力”這兩個字吸引瞭。這似乎意味著書中會探討驅動天氣變化的力量源泉。我一直對大氣中的熱力學過程非常好奇。為什麼空氣受熱會膨脹上升，遇冷會收縮下降？這些簡單的原理，是如何演變成我們看到的復雜天氣現象的？《動力氣象學》這個名字，讓我期待書中會詳細講解大氣中的能量轉化和傳遞。是否會涉及到絕熱過程和非絕熱過程？它們分彆對大氣的溫度和濕度有什麼樣的影響？我希望書中能用一些通俗易懂的例子來解釋這些抽象的概念。例如，當空氣上升並冷卻時，水蒸氣是如何凝結成雲的？這個過程中釋放的潛熱又會給天氣係統帶來怎樣的能量？我特彆想瞭解，低壓係統和高壓係統的形成，是否與這些熱力學過程密切相關？它們是如何驅動空氣的水平運動，最終形成風的？我希望書中能有清晰的圖解，展示能量在不同尺度上的流動和轉化，讓我能直觀地理解天氣係統的動力學本質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭，一種充滿力量和動態的藍色調，隱約可見螺鏇狀的雲層和風的軌跡。拿到手裏，紙張的觸感也很好，不是那種廉價的印刷品。我一直對天氣現象背後的原理感到好奇，尤其是那些影響我們日常生活的劇烈天氣，比如颱風、雷暴，以及更宏觀的季風和洋流。我總覺得，如果能更深入地理解這些“看不見的手”是如何塑造地球氣候的，就能更好地預測和應對它們。這本書的標題《動力氣象學》讓我眼前一亮，它傳遞齣一種科學探索的嚴謹感，同時又暗示著對強大自然力量的解讀。我在想，這本書會不會詳細地解釋風是如何産生的？是地麵的溫度差異，還是地球自轉的影響？書中是否會引入一些復雜的物理公式，但我又希望它能以一種易於理解的方式呈現，就像在聽一位經驗豐富的氣象學傢娓娓道來，用生動的比喻和真實的案例來闡釋抽象的理論。我特彆期待它能講解雲的形成過程，以及不同類型的雲預示著怎樣的天氣。是不是有專門的章節來講述大氣層中不同高度的氣流運動？我總是在新聞裏聽到“高空急流”，它到底是什麼？它對天氣變化起著怎樣的關鍵作用？書中是否會包含一些精美的圖錶和插畫，將那些抽象的物理過程可視化？我希望這本書不僅僅是理論的堆砌，更能帶領我走進一個生動的天氣實驗室，讓我仿佛置身於風洞之中，親眼見證能量的傳遞和轉化。它是否會涉及一些氣象觀測的技術，比如衛星遙感、雷達探測等等？這些現代科技是如何幫助我們瞭解和預測天氣的？我希望這本書能讓我從一個普通的天氣觀察者，蛻變成一個能洞察風雲變幻的“半個專傢”。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠影響整個區域甚至全球的氣候模式著迷。比如，厄爾尼瓦（El Niño）現象，它對世界各地的天氣都有著顯著的影響，有時帶來乾旱，有時又引發洪水。這本書是否會深入探討這些大型氣候係統的運作機製？它是否會解釋海洋和大氣之間的復雜互動，是如何形成這些周期性變化的？我期待書中能用大量的案例研究來支撐理論，比如分析曆史上幾次著名的厄爾尼瓦事件，以及它們對當地社會經濟造成的深遠影響。同時，我也很想瞭解，人類活動，例如溫室氣體排放，是如何影響這些動力學過程的。書中是否會涉及氣候模型的構建和預測？雖然我不是專業的科研人員，但我對科學的探索過程本身充滿好奇。我想知道，科學傢們是如何通過數學模型來模擬地球氣候係統的，以及這些模型的可信度如何？書中是否會討論氣候變化帶來的長期影響，比如海平麵上升、極端天氣事件的頻率增加等，並從動力學角度解釋這些現象的根源？我希望這本書能幫助我建立一個更宏觀的視角，去理解我們賴以生存的地球氣候係統是如何在一個動態平衡中運作的，以及我們自身的行為又在這個平衡中扮演著怎樣的角色。它是否會介紹一些關於氣候變化減緩和適應的科學方法？我希望讀完這本書，我能對氣候變化有一個更深刻、更科學的認識，而不是僅僅停留在媒體報道的淺層信息上。

評分☆☆☆☆☆

我一直對海陸風、山榖風這樣局地性的風係非常感興趣。它們雖然不像季風那樣影響範圍廣闊，但卻能深刻地影響我們生活中的局部氣候。這本書是否會深入探討這些不同尺度上的風力係統？它是否會解釋為什麼在白天，陸地升溫比海洋快，從而形成從海洋吹嚮陸地的海風？又為何在夜晚，陸地散熱快，形成從陸地吹嚮海洋的陸風？我期待書中能用一些具體的圖示來展示這些能量的流動和壓強差的形成。同時，我也對山榖風的形成機製很好奇。為什麼在白天，山坡受陽光照射升溫快，空氣上升，形成從山榖吹嚮山坡的風？而在夜晚，山坡散熱快，空氣下沉，形成從山坡吹嚮山榖的風？書中是否會引入一些簡單的公式來量化這些風力的強度和方嚮？我希望這本書能將這些看似微小的氣候現象，上升到動力學原理的高度來解釋，讓我能更全麵地理解大氣運動的多樣性。此外，我是否能在書中瞭解到，這些局地風係是如何相互影響，又如何與更宏觀的大氣環流相互作用的？例如，在一些特定的地理環境下，這些局地風係是否會形成一些特殊的“小氣候”？我希望通過這本書，能夠對我們身邊的風，有一個更深入、更科學的認識。

評分☆☆☆☆☆

我之前讀過一些關於天氣現象的書，但總覺得缺乏一些深層次的理論支撐。《動力氣象學》這個書名，讓我眼前一亮，感覺它會深入到天氣現象背後的物理機製。我尤其對積雨雲的形成和發展過程感到好奇。為什麼有些雲會迅速膨脹成巨大的積雨雲，並伴隨著強烈的降水和雷電？書中是否會詳細講解空氣的垂直運動，以及它是如何驅動雲的增長的？我希望書中能包含一些關於大氣不穩定能量（Convective Available Potential Energy, CAPE）的計算方法和解釋。這個指標是如何用來衡量一場風暴的潛在強度的？同時，我也想瞭解，在積雨雲內部，水滴和冰晶是如何碰撞、生長，最終形成雨滴和冰雹的？書中是否會涉及一些關於微物理過程的描述？我希望這本書能將我從一個被動的旁觀者，變成一個能理解雲如何“思考”和“行動”的觀察者。我期待書中能有精美的雲圖和剖麵圖，讓我能更直觀地理解這些復雜的過程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的篇幅看起來相當可觀，這讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我一直對那些看似隨機但又暗藏規律的天氣現象感到好奇。比如，為什麼有時候會突然颳起一陣狂風？這陣風的能量來自哪裏？它又是如何消散的？《動力氣象學》這個名字本身就充滿瞭力量感，我腦海中浮現齣能量在空氣中流動、碰撞、轉化的畫麵。我希望能在這本書中找到關於大氣能量守恒和轉化的詳細解釋。是否會涉及到對流和層流的概念？它們與我們日常觀察到的天氣現象，如湍流、渦鏇，有著怎樣的聯係？我尤其對雷暴的形成過程非常感興趣。書中是否會詳細講解雷電的産生機製？以及冰雹、大風等伴隨現象是如何形成的？我想知道，空氣中的水蒸氣是如何在特定的條件下凝結成雲，又如何在能量的驅動下，最終演變成一場壯觀的雷暴？我希望書中能用一些有趣的圖解來展示這些過程，讓我能直觀地理解。同時，我也想知道，在這些劇烈天氣中，能量是如何傳遞的，例如潛熱的釋放，以及它對天氣係統的推動作用。書中是否會介紹一些關於大氣穩定性分析的方法？瞭解大氣是否穩定，對於預測天氣的發展至關重要。我希望這本書能幫助我理解，看似混亂的天氣背後，其實隱藏著深刻的物理定律和能量轉化過程。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的簡介，我立刻被它所蘊含的科學探索精神所吸引。我一直對地球的氣候係統非常感興趣，尤其是那些影響我們生活的氣象現象。從微觀的水滴如何凝結成雲，到宏觀的季風如何影響整個大陸的降水，《動力氣象學》這個書名，讓我期待書中能以一種係統性的方式，解析這些現象背後的物理原理。我希望書中能夠詳細講解大氣中的能量傳遞過程，比如太陽輻射如何被吸收和反射，以及這些能量是如何驅動大氣運動的。我特彆想瞭解，水循環是如何與大氣動力學過程相互作用的。蒸發、凝結、降水，這些過程是如何為大氣提供能量，又是如何受到大氣運動的影響的？我期待書中能有清晰的示意圖，展示水汽在地球係統中的循環路徑，以及它與風、雲、雨之間的相互關係。同時，我也想知道，人類活動，如城市化和工業化，是如何通過改變地錶特性，從而影響局地乃至區域氣候的？書中是否會涉及一些關於城市熱島效應和大氣汙染物擴散的動力學解釋？我希望通過這本書，我能更深入地理解我們所生活的地球，是如何在一個動態平衡中運作的，以及我們自身的行為又如何在這個復雜的係統中扮演著怎樣的角色。

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§5.1 自然坐標係

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這是國內動力氣象教材方麵的巔峰之作！

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30餘年來，氣象齣版社堅持“收集、總結、積纍和傳播大氣科學及相關學科的科研成果”的辦社宗旨，齣版瞭包括大氣科學、地球科學、環境和生態科學、海洋科學等學科的大量專業圖書，其中數百部圖書獲得國傢級、省部級和地方政府的各種奬勵。

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好貴。而且到貨真的好慢

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4.2.2 等壓麵分析——等壓麵絕對形勢圖

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內容很好，經典之作。大學的本科教材。送貨很快，非常好。

評分☆☆☆☆☆

棒棒的

評分☆☆☆☆☆

第八章 大氣行星邊界層

評分☆☆☆☆☆

習題