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1.1 研究流体的宏观模型1

第一章 流体力学基础1

1.2 流体速度与加速度，Lagrange法和Euler法2

1.3 迹线和流线6

1.4 涡度、散度、环流和形变率8

1.5 速度势函数和流函数12

思考题一13

习题一14

第二章 流体运动方程组17

2.1 连续方程17

2.2 作用于流体上的力18

2.3 流体运动方程及其简化形式19

2.4 能量方程21

2.5 纳维－斯托克斯方程的简单解24

习题二29

思考题二29

第三章 大气运动坐标系与方程组31

3.1 作用于大气上的力，惯性坐标系运动方程31

3.2 视示力，旋转坐标系运动方程32

3.3 连续方程和热力学方程34

3.4 球坐标系大气方程组简介35

3.5 局地直角坐标系的大气方程组39

3.6 坐标变换，气压坐标系的大气方程组43

3.7 有关科里奥利参数f的三个近似48

思考题三49

习题三50

第四章 自由大气中的平衡运动52

4.1 自然坐标系52

4.2 地转风53

4.3 梯度风54

4.4 旋衡风56

4.5 惯性风与惯性振荡57

4.6 热成风59

思考题四61

习题四61

第五章 尺度分析与方程组的简化64

5.1 尺度，大气运动的分类64

5.2 大气方程组的尺度分析67

5.3 大气方程组的简化68

5.4 常见的特征无量纲参数72

思考题五75

习题五75

第六章 量纲分析与π定理79

6.1 相似概念与相似判据79

6.2 量纲分析，π定理81

6.3 π定理的应用83

思考题六87

习题六87

第七章 环流定理与涡度方程89

7.1 环流定理89

7.2 涡度方程95

7.3 位势涡度，位涡守恒原理103

7.4 散度方程107

思考题七108

习题七109

第八章 准地转动力学基础113

8.1 准地转运动的分类113

8.2 准地转方程组116

8.3 准地转位势涡度方程118

8.4 准地转位势倾向方程118

8.5 准地转ω方程120

8.6 Q矢量形式的ω方程121

思考题八122

习题八122

第九章 大气边界层124

9.1 大气边界层及其特征124

9.2 湍流应力与平均运动方程组125

9.3 边界层中风随高度的变化规律127

9.4 埃克曼抽吸，二级环流和旋转减弱134

9.5 埃克曼数和理查逊数138

思考题九141

习题九141

第十章 大气能量学143

10.1 大气能量的主要形式143

10.2 铅直气柱中各种能量的比较146

10.3 能量方程与能量守恒定律148

10.4 大气中的能量转换事实153

10.5 大尺度大气运动的能量循环过程156

思考题十158

习题十159

第十一章 大气波动161

11.1 波动的基本概念161

11.2 群波与群速度164

11.3 微扰法与方程组的线性化166

11.4 大气声波170

11.5 重力波173

11.6 惯性波181

11.7 惯性—重力波183

11.8 大气长波185

11.9 水平辐散条件下的长波，长波的频散效应189

11.10 浅水模式中的混合波193

思考题十一195

习题十一196

第十二章 地转适应过程201

12.1 地转偏差与地转适应过程201

12.2 天气变化过程的阶段性203

12.3 地转适应的机制207

12.4 地转适应的尺度理论208

思考题十二210

习题十二211

第十三章 波动的不稳定理论213

13.1 波动稳定度的概念213

13.2 惯性不稳定215

13.3 正压不稳定217

13.4 斜压不稳定221

13.5 开尔文－赫姆霍兹稳定度225

思考题十三228

习题十三229

第十四章 热带大气动力学基础232

14.1 热带大气运动的主要特征232

14.2 热带大气运动的尺度分析234

14.3 热带大气波动234

14.4 热带扰动发生、发展的机制239

14.5 热带气旋结构的动力学分析240

思考题十四244

习题十四245

附录1 主要参考文献247

附录2 常用物理参数249

附录3 常用单位及换算表250

附录4 常用的矢量运算公式251

附录5 重要名词解释252

附录6 大气科学及动力气象学简史265

附录7 动力气象学大事记272