前言 1
第一章 大气运动基本方程组 1
1 旋转坐标系中的基本方程组 1
2 球坐标系中的基本方程组 13
3 局地直角坐标系中的基本方程组 19
4 p坐标系中的基本方程组 23
5 σ坐标系中的基本方程组 32
6 大气运动基本方程组的简化 38
7 涡度方程和散度方程及其简化 49
习题 61
第二章 地图投影坐标系中的大气运动基本方程组 63
1 地图投影 63
2 普遍的正交曲线坐标系中的基本方程组 76
3 普遍的地图投影坐标系中的基本方程组 83
习题 89
第三章 数值计算方案 92
1 差分方程概论 92
2 时间积分方法 110
3 时间积分格式 113
4 平流方程的空间差分格式及其误差分析 121
5 非线性方程的计算稳定性 133
习题 141
第四章 准地转模式 143
1 准地转正压模式及其积分性质 143
2 准地转正压模式的数值解法 150
3 准地转斜压模式的基本方程组 160
4 准地转两层模式及其动力学 167
5 准地转两层模式的能量转换关系 178
习题 180
第五章 正压原始方程模式 183
1 正压原始方程组及其积分性质 184
2 正压原始方程组的线性计算稳定性 189
3 正压原始方程模式的空间差分格式 191
4 空间差分格式与地转适应 201
5 正压原始方程模式的时间积分格式 208
6 空间平滑滤波 220
7 正压原始方程模式的数值解法 224
习题 227
第六章 斜压原始方程模式 230
1 垂直坐标的选取 230
2 斜压原始方程组的积分性质 241
3 斜压原始方程模式的空间差分格式和时间积分方案 249
4 斜压五层原始方程模式的数值解法 258
5 斜压原始方程模式的模拟试验 269
习题 274
第七章 初始条件与边界条件 275
1 数值天气预报中初值处理的类型 276
2 四维同化问题 291
3 边界条件的类型与给定方法 298
4 嵌套网格的边界处理方案 303
习题 312
1 球面谱模式的展开函数和因变量的选择 313
第八章 正压涡度方程谱模式 313
2 球谐函数及其性质 315
3 波数截断问题 325
4 离散傅立叶变换DFT(Discrete Fourier Transform) 330
5 勒让德变换(Legendre transform) 333
6 正压涡度方程全球谱模式 341
习题 349
第九章 大气边界层的参数化 351
1 平均运动方程及平均次网络尺度项 352
2 单层参数化处理方法 355
3 多层参数化处理方法 361
4 边界层高度的预报 366
5 边界层模式 369
习题 375
第十章 湿热力过程的参数化 377
1 湿热力过程和积云对流的基本理论 377
2 大尺度凝结过程 381
3 四种对流参数化方案 388
4 四种对流参数化方案的比较 417
习题 417
第十一章 中小尺度天气系统的数值模拟 418
1 描述中小尺度天气系统的基本方程组 419
2 描述中小尺度天气系统的线性方程组的动力学特性 430
3 模拟中小尺度天气系统应考虑的物理因子 437
4 一个中尺度数值模式简介 444
5 中尺度天气系统数值模拟实例 454
习题 456
附录 457
Ⅰ 正交曲线线坐标系中矢量的运算 457
Ⅱ 准地转正压模式预报实习 461
Ⅲ 正压原始方程模式预报实习 463
Ⅳ 斜压原始方程模式预报实习 470
参考文献 471