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译者的话 1

前言 1

第一章 平均边界层特征 1

1.1 边界层定义 2

1.2 风与气流 3

1.3 湍流输送 5

1.4 泰勒假说 5

1.5 虚位温 7

1.6 边界层厚度和结构 9

1.7 微气象学 20

1.8 边界层的重要性 23

1.9 一般参考文献 25

1.10 本章参考文献 29

1.11 习题 29

第二章 若干数学工具和概念工具(一)--统计学 32

2.1 湍流及湍流谱特征 32

2.2 谱隙 36

2.3 平均部分和湍流部分 37

2.4 若干基本统计方法 38

2.5 湍流动能 48

2.6 运动学通量 51

2.7 涡动通量 54

2.8 求和符号 60

2.9 应力 66

2.10 摩擦速度 70

2.11 参考文献 72

2.12 习题 73

第三章 控制方程对湍流的应用 78

3.1 方法学 78

3.2 基本控制方程 79

3.3 简化、近似和尺度理论 83

3.4 湍流中平均变量方程 90

3.5 方程概要和简化 95

3.6 个例分析 99

3.7 参考文献 112

3.8 习题 113

4.1 湍流偏差预报方程 119

第四章 湍流通量和方差的预报方程 119

4.2 自由对流尺度变量 121

4.3 方差预报方程 124

4.4 湍流通量的预报方程 138

4.5 参考文献 152

4.6 习题 154

第五章 湍流动能、稳定度和尺度 156

5.1 TKE收支方程的推导 156

5.2 对TKE收支的贡献 157

5.3 TKE收支贡献为湍涡大小的函数 173

5.4 平均动能及其与湍流的相互作用 174

5.5 稳定度的概念 176

5.6 理查孙数 182

5.7 奥布霍夫长度 187

5.8 无量纲梯度 191

5.9 其他尺度参数 192

5.10 综合稳定度表 193

5.11 参考文献 194

5.12 习题 198

6.1 闭合问题 207

第六章 湍流闭合技术 207

6.2 参数化规则 210

6.3 局部闭合--0阶和1/2阶 212

6.4 局部闭合--1阶 213

6.5 局部闭合--？阶 223

6.6 局部闭合--2阶 229

6.7 局部闭合--3阶 234

6.8 非局部闭合--过渡湍流理论 235

6.9 非局部闭合--谱扩散理论 251

6.10 参考文献 253

6.11 习题 259

第七章 边界层条件和地表强迫 267

7.1 有效地面湍流通量 267

7.2 地面热量收支 269

7.3 辐射收支 272

7.4 界面上的通量 278

7.5 通量分配为感势和潜势两部分 289

7.6 往来于地面的通量 300

7.7 参考文献 309

7.8 习题 313

第八章 若干数学工具和概念工具(二)--时间序列 317

8.1 时间序列和空间序列 317

8.2 自相关 318

8.3 结构函数 322

8.4 离散傅立叶变换 325

8.5 快速傅立叶变换 334

8.6 能谱 336

8.7 谱的特征 342

8.8 两个变量的谱 354

8.9 周期图 360

8.10 非局部谱 361

8.11 TKE方程的谱分解 365

8.12 参考文献 368

8.13 习题 370

第九章 相似理论 373

9.1 概述 373

9.2 白汉金 π量纲分析方法 377

9.3 尺度变量 380

9.4 稳定边界层相似关系一览 386

9.5 中性边界层相似关系一览 390

9.6 对流边界层相似关系一览 393

9.7 对数风速廓线 400

9.8 罗斯贝数相似和廓线匹配 410

9.9 谱相似 413

9.10 相似尺度范围 418

9.11 参考文献 420

9.12 习题 427

10.1 传感器和测量类型 433

第十章 测量方法和模拟技术 433

10.1 传感器一览 435

10.3 形态学的主动远距传感器观测 439

10.4 仪器观测平台 443

10.5 外场试验 447

10.6 模拟方法 451

10.7 分析方法 459

10.8 参考文献 466

10.9 习题 474

第十一章 对流混合层 478

11.1 不稳定近地层 479

11.2 混合层 487

11.4 夹卷速度及其参数化 519

11.5 下沉和平流 525

11.6 参考文献 530

11.3 夹卷层 541

11.7 习题 543

12.1 平均特征 548

第十二章 稳定边界层 548

12.2 过程 556

12.3 演变 567

12.4 其他厚度模式 570

12.5 低空(夜间)急流 571

12.6 浮力(重力)波 579

12.7 地形坡度和流泄风 587

12.8 参考文献 591

12.9 习题 599

13.1 热力学 602

第十三章 边界层云 602

13.2 辐射 612

13.3 云的夹卷机制 615

13.4 晴天积云 619

13.5 层积云 628

13.6 雾 636

13.7 参考文献 638

13.8 习题 648

14.1 地形产生的地方性风 653

第十四章 地形的影响 653

14.2 受地形影响的气流 662

14.3 城市热岛和城市烟羽 678

14.4 参考文献 681

14.5 习题 690

附录 694

A 尺度变量和无量纲组 694

B 符号 698

C 实用常数、参数和换算系数 717

D 虚位温推导 720

索引 723