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前言 1

序言 1

第一章 大气运动的基本方程组 1

1.1 大气运动的基本方程组 1

1.2 球坐标和局地直角坐标中的基本方程组 4

1.3 普遍垂直坐标转换 8

1.4 р坐标和σ坐标中的基本方程组 12

1.5 地图投影 18

小结 31

习题 32

第二章 数值计算方法 35

2.1 差分方法 35

2.2 时间积分方案 38

2.3 线性计算的稳定性 43

2.4 三层格式的计算解 48

2.5 有限网格下的误差 51

2.6 非线性计算不稳定 61

2.7 平滑和过滤 68

小结 73

习题 74

第三章 过滤模式 78

3.1 模式大气和预报模式 78

3.2 尺度分析和过滤模式 80

3.3 大气及大气模式的总涡度守恒 86

3.4 大气及大气模式的总能量守恒 89

3.5 准地转正压模式 96

3.6 相当正压模式 109

3.7 荒川的雅可比守恒差分格式 112

3.8 准地转斜压模式 118

小结 124

习题 125

第四章 正压原始方程模式 129

4.1 正压原始方程组 131

4.2 正压原始方程的波动解 134

4.3 正压原始方程模式中各物理量守恒性 137

4.4 线性计算稳定性条件 141

4.5 差分格式和地转适应 143

4.6 几种空间差分格式及其守恒性质 154

4.7 半拉格朗日-半隐式格式 164

4.8 时间积分方案--分离解法 170

4.9 水平边界条件 171

4.10 正压原始方程的初值形成 174

4.11 正压原始方程模式设计方案框图 178

小结 183

习题 184

第五章 斜压原始方程模式 188

5.1 模式的基本方程组 189

5.2 连续大气的积分性质 190

5.3 差分格式及其守恒性质 198

5.4 初值形成 207

5.5 模式的一些物理过程描述 211

5.6 预报实例 230

小结 239

习题 239

第六章 客观分析和数值预报产品应用 242

6.1 气象系统工程--现代天气分析技术的发展 244

6.2 二维客观分析的方法 250

6.3 数值预报产品的加工和应用 257

小结 290

习题 292

附录一 向量运算的基本公式 293

附录二 场论的几个基本概念和运算公式 296

附录三 正交曲经坐标及几个常用微分算符在坐标中的表达式 298

附录四 利用普遍曲线坐标推导球坐标中的基本方程组 304

附录五 利用普遍曲线坐标推导地图坐标中的常用微分算符表达式 308

附录六 准地转正压模式的FORTRAN程序 309

附录七 正压原始方程模式的FORTRAN程序 314

附录八 正压原始方程模式的BASIC程序 324

参考文献 332