能量天气学（讲义）PDF电子书下载

第一章 引论 9

1．1 渊源 9

1．2 大气内在能量种类 10

1、动能 10

2、位能 10

3、内能 11

4、潜热能 11

5、功和焓 11

1．3 常用的几种能量组合形式 12

1、总比能 12

2、湿静力能量 12

3、干静力能量 12

4、湿焓 12

5、千比能 12

6、正压大气的比能 12

1．4 有关单位 13

1．5 各种尺度大气环流系统的动能 14

1．6 大气外能源 15

1、太阳辐射能 15

2、长波辐射 16

3、下垫面贮存的能量 16

4、大气内部的异常能源 16

第二章 常用能量物理量 17

2．1 物理量的保守性质 17

2．2 总比能方程 18

2．3 绝热过程 19

2．4 位温和干空气比能温度 20

1、位温 20

2、干空气总比能温度 20

3、干静力温度 21

4、TD和θ的比较 22

2．5 湿球位温、相当位温和温静力总温度 22

1、湿球位温 22

2、相当位温 23

3、湿空气的总比能温度 24

4、湿静力总温度 24

5、Tσ和θe的比较 24

2．6 饱和能差 25

2．7 两套温度系统 26

2．8 综合物理量 27

1、Ri数 27

2、R0数 28

3、弗罗德数Fi 28

4、Z判据 29

5、能量位涡度 29

第三章 大气能量学 30

3．1 大气的总位能 30

1、总比能 30

2、平均总位能高度 31

3、马古列斯问题 32

3．2 有效位能 33

1、基本物理模式 33

2、全球大气中的有效位能 33

3、风暴的有效位能 35

3．3 湿有效位能 35

1、湿总位能 35

2、全球湿有效位能 36

3、参考气压 36

3．4 能量转换 36

1、能量局地变化的基本方程 37

2、斜压不稳定能量转换机制 37

3、能量转换函数 38

4、摩擦耗散 39

5、有效位能的制造 39

3．5 大气环流系统的能量平衡 39

1、大气环流 39

2、温带扰动 40

3、短波 41

4、台风 41

5、风暴区的次天气尺度运动 41

6、潜热能的重要性 42

7、暴雨的动能平衡 43

第四章 大气不稳定能量 44

4．1 能量和不稳定理论 44

1、两个分支 44

2、分解有效位能的一种基本方法 44

3、能源和大气不稳定度分类 45

4、大气不稳定的类别 45

4．2 铅直不稳定能量 45

1、气块法 47

2、干空气静力稳定度 48

3、条件性稳定度 48

4、对流稳定度 49

5、潜在性稳定度 49

6、位势不稳定 50

7、饱和湿空气的静力稳定度 51

8、位势不稳定能量的制造机制 51

4．3 第二种条件不稳定 53

1、CISK 53

2、大尺度环境对积云的控制作用 53

3、重力波 53

4．4 斜压不稳定 54

1、天气尺度系统的起源 54

2、控制斜压不稳定的主要因子 55

3、斜压不稳定波的特性 56

4、斜压不稳定判据 57

5、水平切变的影响 58

6、摩擦和非绝热因子的影响 58

4．5 惯性不稳定 59

1、地转惯性不稳定 59

2、 正压不稳定 60

3、对称不稳定 60

4、K—H不稳定 61

4．6 运动尺度和不稳定理论 61

1、长波 61

2、短波 62

3、中尺度扰动 62

4、中尺度带状降水区 63

4．7 理查逊数和大气稳定度 64

1、干空气铅直稳定度和切变 64

2、湿切变大气的静力稳定度 66

3、位势不稳定和Ri数 67

4、斜压性和Ri数 67

4．8 不稳定理论的应用问题 68

1、多能源多尺度问题 68

2、局限性 69

3、内因和外因 70

第五章 能量天气学分析方法和图表 71

5．1 物理量的计算 71

1、比湿的计算 71

2、潜热项的计算 71

3、静力能量温度的计算 72

4、相当位温计算 72

5、Ri数的计算 72

5．2 业务应用查算问题 73

1、单站地面查算表 73

2、地面天气图查算 73

3、等压面图的查算 74

4、探空廓线 74

5．3 单站铅直能量廓线分析 75

1、静力稳定度图解法 75

2、能量廓线分析项目 76

3、局地大气能量结构类型 77

4、热带各种积云天气的θe廓线 78

5．4 能量天气图分析 79

1、经向剖面 79

2、等压面能量分析 81

3、地面能量场分析 82

5．5 大范围的稳定度分析 84

1、对流层下部干静力稳定度 84

2、对流层下部对流稳定度 84

3、对流层下部潜在稳定度 84

4、对流层下部位势稳定度 84

5、对流层下部的Ri数 85

5．6 能量演变分析 85

1、地面单站能量局地变化分析 85

2、地面变能场分析 87

3、单站探空时间—铅直剖面能量分析 89

5．7 流场和压能场分析 90

1、主要流线分析法 90

2、压能场分析 91

5．8 等能面分析 91

1、等能面 91

2、等能面形势图的制做 92

3、等能面上相对气流分析 92

4、等能面分析的优缺点 92

5、简易等能面图 93

第六章 几种能量天气系统 94

6．1 能量锋 94

1、一般情况 94

2、能量锋的客观性及其与降水的关系 95

3、能量锋的不稳定属性 96

4、能量锋和强风暴的一种关系 97

5、能量锋的普遍意义 97

6、华南暖锋 98

6．2 Ω能量系统 98

1、锢囚高能舌 98

2、Ω系统和气压系统 99

3、结构和气流特征 99

4、湿斜压调整过程 100

6．3 能量管 100

1、能量平衡和热塔 100

2、台风等能管 101

3、等能管的铅直结&构 102

4、铅直环流 102

6．4 干暖盖 13

1、天气学意义 103

2、演变过程 104

3、干暖盖的作用 104

4、干暖盖强度指数 105

6．5 中小尺度能量系统 105

1、两类系统 105

2、阵风锋 106

3、雨团能量锋 106

4、两种中分析方法比较 107

6．6 气压系统的能量特征 108

1、能量场和压、温、湿、风场的一般关系 108

2、各种气压系统的能量廓线 108

3、锢囚低压的能量特征 109

4、副热带高压的能量特征 109

5、西南低涡的能最特征 110

6、东风波 110

第七章 在强天气分析和预报中的应用 111

7．1 雨暴发生的能量观 111

1、暴雨和“雨暴 111

2、形成强降水的基本条件 111

3、雨暴的局地能量条件和雨暴性质 112

4、触发条件 113

5、供应条件 114

6、增强条件 115

7、日变化 115

7．2 雨暴大尺度条件的能量分析 116

1、聚能配置 116

2、不稳定能量制造系统 117

3、阻挡系统 118

4、先兆过程 118

5、人字形切变 118

6、三种雨暴 119

7．3 几种暴雨的能量分析 119

1、春季暴雨 119

2、前汛期雨暴 119

3、梅雨 120

4、盛夏特大暴雨 120

5、北槽南涡类气旋大暴雨 121

6、影响暴雨的弱冷空气的能量分析 121

7、川陕大暴雨的能量特征 122

8、高原强降水 122

9、副高北侧的局地暴雨 122

10、沙漠附近的特大暴雨 123

11、稳定性降水 123

7．4 台风的能量分析和预报 124

1、台风的能量特征 124

2、能量场和台风移动路经 124

3、台风暴雨落区和能量场 125

4、台风暴雨强度和能量场 125

7．5 雷暴、冰雹和飑线的能量特征 125

1、一般特征 125

2、雷暴大风 126

3、南方春季飑线 126

4、飑线和能量锋 126

5、雹暴能量的局地积累 127

6、雹暴和暴雨能量条件的差异 127

7、冬雷暴和高空雷暴 127

7．6 寒潮和大雪的能量分析 127

1、大雪的水平能量特征 127

2、暴雪区和中层高能中心 128

3、寒潮前后地面单站能量变化 128

4、单站时空剖面上的寒潮能量特征 128

7．7 在天气预报上的应用 129

1、雨暴预报思路 129

2、先兆过程 130

3、暴雨落区预报 130

4、消空问题 130

5、时效问题 131