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目录 1

序言 1

第一篇　基本能量方程 1

第一章　引言 1

第二章　平衡方程 3

第三章　片流能量学 9

§3.1　机械能方程 9

§3.2　机械能通量 11

§3.3　内能方程 13

3.4　能量平衡方程 14

§3.5 参照标架的选择 22

第四章　湍流运动 29

4.1　平均运动涡旋运动 29

4.2　大气湍流 31

§4.3　湍流扩散 33

§4.4　微尺度湍流区域 36

§4.5　宏观尺度湍流区域 40

4.6　中尺度湍流区域 43

第五章　平均与脉动 46

§5.1 空间平均与时间均平 46

§5.2　加权平均 47

§5.3　Reynolds平均 51

§5.4　平均算子的选择 56

第六章　湍流能量学 61

§6.1　平均运动动能平衡方程 61

§6.2　涡旋运动平均动能平衡方程 63

6.3　平均内能平衡方程 67

§6.4　总能量平衡方程 69

§6.5　能量转换率 70

第七章　涡动感热与潜热通量 73

第二篇　大气运动系统能量学 79

第八章 Poussinesq近似 79

§9.1 强迫对流 84

第九章　强迫对流能量学 84

§9.2　能量转换率 87

§9.3　能量平衡方程 94

§9.4　近地层 98

§9.5　摩擦层 111

第十章 自由对流能量学 118

§10.1 自由对流 118

§10.2　铅直涡动热通量 120

§10.3　能量转换率 129

10.4　能量平衡方程 131

10.5　边界层内及其上面的小尺度涡动输送过程 133

11.1 大尺度涡旋 135

第十一章　大尺度涡旋能量学 135

11.2　能量转换率与能量平衡方程 137

11.3　涡动动能的制造 142

第十二章　小尺度和大尺度天气系统的能量过程 153

12.1　天气系统动力学和能量学 153

§12.2　天气尺度系统的近似热力学方程 160

12.3　大气环流能量学 165

12.4　与大气环流相关联的能量转换 173

12.5　运动场的分解 177

第十三章　片流近似 180

13.1　天气尺度情况下内能和位能向动能的转换 180

13.2　干燥无粘大气中的能量转换 191

第十四章　准静力平衡运动系统能量学 194

14.1　准静力平衡运动系统的近似能量方程 194

14.2　可用于转换成动能的能量 209

14.3　大气的参考状态 214

§14.4　有效位能与无效位能的平衡方程 218

§14.5　大气的实际状态 225

§14.6　总位能及其一阶、二阶时间微商 228

§14.7　有效位能的计算 235

§14.8　有效位能的近似表达式及其平衡方程 242

§14.9　一团空气对大气有效位能的贡献 255

§14.10　有效位能的产生和大气环流 259

Lorenz循环 266

第十五章 大气中能量转换和能量转移的 266

第十六章　线性微扰能量学 280

§16.1　波能平衡方程 280

§16.2　机械能通量 284

§16.3　绝热驻波 287

§16.4　大气中机械能的铅直输送 290

§16.5　线性模式的局限性以及应用透射、 292

反射概念时的限制 292

§16.6　半Lagragian形式的线性微扰能量方程 294

中的作用 302

第十七章　非地转运动在大气环流能量学中的作用 302

第十八章　模式大气能量学 311

§18.1 一般坐标系的Eulerian运动方程 311

§18.2　一般坐标系中的连续方程 316

§18.3　绝对涡度方程 318

§18.4　热力学方程 322

§18.5　等压散度方程 323

§18.6　总能量方程 325

参考文献 332

符号一览表 351