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目录 1

前言 1

第1章　基本方程式 1

1.1　序论 1

1.2　基本力 4

1.3　旋转坐标系与可视力 6

1.4　旋转地球上的运动方程式 9

1.5　用球坐标系所表示的运动方程式 14

1.6　质量守恒定律 20

1.7　摩擦力 22

1.8　干空气热力学 24

1.9　基本运动方程组 29

1.10　能量守恒定律 31

1.11　环流定理 35

1.12　位势涡度的守恒定律 39

第2章　惯性重力波、凯尔文波、罗斯贝波 43

2.1　β平面近似与静力学平衡 43

2.2　小扰动的波动方程式 50

2.3　长波长的重力波 51

2.4　惯性重力波与惯性振动 54

2.5　群速度与能量的传播 60

2.6　凯尔文波 64

2.7　罗斯贝波 68

2.8　混合罗斯贝-重力波 78

2.9　泰罗-佛罗德曼定理（Taylor-Proudman） 83

第3章　原始方程组 89

3.1　处于静力平衡的大气 89

3.2　静力稳定度 92

3.3　P坐标系 95

3.4　原始方程组 99

3.5　涡度方程式与散度方程式 104

3.6　有效位能 106

第4章　地转风运动 114

4.1　地转风与热成风 114

4.2　海洋中的地转流 119

4.3　准地转预报方程组 121

4.4　准地转方程组的能量守恒定律 128

4.5　超长波的地转运动 130

4.6　地转调整 133

4.7　数值预报 139

第5章　动力不稳定性与温带气旋动力学 144

5.1　温带气旋的构造 144

5.2　惯性不稳定 152

5.3　正压不稳定 153

5.4　急流内不稳定性 157

5.5　斜压不稳定 161

5.6　季风低压与中尺度低压 167

6.1　参数化 173

第6章　大气边界层 173

6.2　混合长理论与涡粘性系数 179

6.3　表面边界层 182

6.4　大气中的埃克曼（Ekman）边界层 185

6.5　埃克曼抽吸与旋转衰减 189

第7章　非弹性系统和对流云动力学 196

7.1　重力内波 196

7.2　非弹性系统和包辛内斯克（Boussinesq）近似 203

7.3　潮湿空气热力学 208

7.4　CISK和台风的发展理论 215

第8章　大气环流 226

8.1　大气环流 226

8.2　对流层内的热量和水分平衡 230

8.3　对流层环流的能量循环 238

8.4　对流层内的角动量平衡 242

8.5　大气环流的模拟 245

8.6　平流层、中间层大气环流 249

第9章　海洋中的大、中尺度运动 257

9.1　海洋的热力构造和基本运动方程式 258

9.2　海洋中环流的概况 263

9.3　均质海洋中的风吹环流 265

9.4　埃克曼边界层与风吹环流 272

9.5　外波型与内波型 276

9.6　海洋中的斜压不稳定 283

9.7　沿岸涌升 289

9.8　热盐环流与深层环流 295

附录1　主要符号表 301

附录2　矢量运算 304

引用文献 307