中尺度大气数值模式和模拟PDF电子书下载

第一章 基本方程和基本原理 1

1.1 基本原始方程组 1

1.2 能源和能汇 5

1.3 地图投影坐标中的基本方程组 10

第二章 平均方程和湍流闭合 19

2.1 总体平均 20

2.2 Reynolds平均方法和平均方程 27

2.3 （x,y,z＊,t）地形坐标系方程 36

2.4 闭合问题和湍流闭合方法分类 46

2.5 不同平均运算的物理含义 51

第三章 模式分类和模拟系统 56

3.1 线性模式——地形山脉波 56

3.2 流体静力原始方程模式 64

3.3 PSU/NCAR中尺度模式模拟系统 72

3.4 非流体静力中尺度模式 77

第四章 差分近似和数值方法 87

4.1 差分近似的某些基本概念 87

4.2 纽曼方法和能量方法 97

4.3 显式格式及其性质 102

4.4 隐式和半隐式格式及其性质 111

4.5 隐式三次样条函数方法 121

4.6 有限元方法和谱方法 130

4.7 非线性计算不稳定和混淆误差 139

第五章 湿物理过程及其参数化 145

5.1 水汽守恒方程和湿能量方程 145

5.2 积云对流和视热源及视水汽汇诊断 152

5.3 积云参数化问题及其闭合假设 164

5.4 对流调整 169

5.5 云物理过程和非对流凝结 174

5.6 郭（晓岚）型积云参数化 182

5.7 Arakawa-Schubert积云参数化 195

5.8 Fritsch-Chappell积云参数化 214

第六章 边界层模式及其参数化 230

6.1 行星边界层的主要特征和演变 230

6.2 行星边界层的平均和湍流结构 235

6.3 大气边界层的相似性理论 245

6.4 总体边界层模式 260

6.5 高分辨行星边界层模式 266

6.6 湍流闭合和行星边界层参数化 281

6.7 局地高阶闭合和非局地湍能闭合 288

6.8 Z＊坐标系中尺度模式及其应用 293

第七章 原始方程中尺度模式和模拟 309

7.1 IPA细网格模式 309

7.2 PSU/NCAR中尺度模式（MM4）：差分方程和积分方案 313

7.3 MM4中水分循环的处理 327

7.4 MM4中行星边界层参数化 333

7.5 MM4中侧边界条件处理 344

7.6 MM4中的双向嵌套设计与应用 349

7.7 中-α尺度暴雨系统演变的模拟 358

7.8 中-β尺度暴雨系统演变的模拟 373

7.9 对MM4的评述 383

第八章 非流体静力中尺度模式和模拟 388

8.1 UKMO中尺度模式基本方程 389

8.2 边界条件和扩散与平滑 401

8.3 行星边界层参数化 411

8.4 层云降水和深对流参数化 429

8.5 辐射参数化 441

8.6 PSU/NCAR的非流体静力中尺度模式 452

第九章 区域谱模式和模拟 466

9.1 ASM:JMA的亚洲谱模式 466

9.2 行星边界层参数化 473

9.3 降水和辐射参数化 482

第十章 中尺度大气运动的可预报性 491

10.1 可预报性的一般问题 491

10.2 中尺度环流的可预报性 498

10.3 可预报性分析和数值模拟 504

10.4 中尺度模式模拟的现状和展望 509

参考文献 519