第一章 绪论 1
1.1系统 1
1.1.1孤立系统 1
1.1.2封闭系统 1
1.1.3开放系统 1
1.2天气与气候 2
1.3地球大气的特征 2
1.4不同纬带的天气 4
1.5尺度 5
1.6天气系统分类 7
1.7天气学的基本原理 8
1.8发展史与前景 9
2.1.2气压梯度力 12
2.1.1地心引力 12
2.1作用于空气微团的力 12
第二章 基础理论 12
2.1.3分子摩擦力 13
2.1.4地转偏向力 13
2.1.5惯性离心力 14
2.1.6重力与重力位势面 14
2.2大气运动方程 15
2.3热力学方程 16
2.4气压坐标与厚度方程 17
2.5静力学方程 19
2.6地转风 20
2.7梯度风 21
2.8热成风 22
2.9锋面坡度公式 23
2.10地转偏差 24
2.11散度和连续方程 25
2.12涡度 27
2.13涡度方程 28
2.14长波理论 31
2.14.1高层大气中的长波 31
2.14.2大气长波理论 31
2.143大气长波与地面系统 33
2.15位势涡度 34
2.16发展方程 36
2.17位势倾向方程和ω方程 38
2.17.1位势倾向方程 38
2.17.2ω方程 39
2.18准地转Q矢量分析 40
2.19斜压大气中高空天气系统的发展 44
3.1热力环流 46
第三章 大气环流概述 46
3.2环流实验 48
3.2.1泰勒实验和贝纳尔对流 48
3.2.2Hide实验 49
3.2.3绕流实验 51
3.3大气环流水平平均场 53
3.3.1下垫面热力和流场特征 53
3.3.2ENSO循环与Walker环流 56
3.3.3海平面的气压特征 59
3.3.4高层大气环流特征——极涡 60
3.3.5降水特征 63
3.4大气垂直环流 64
3.4.1经向环流 64
3.4.2经向环流模型 66
3.4.3气候带 68
3.4.4角动量输送 69
3.5高原加热与行星环流 70
3.5.1高层环流 70
3.5.2高原加热 71
3.5.3高原热力环流 72
3.5.4地形作用 74
3.5.5高原对南北半球环流的影响 75
3.6高原环流 75
3.6.1一级环流 76
3.6.2二级环流 78
3.6.3三级环流 80
第四章 气团和锋面 82
4.1 气团 82
4.1.1气团的概念 82
4.1.3气团的分类 83
4.1.2气团的形成与变性 83
4.1.4我国境内的气团活动 84
4.2锋面系统 85
4.2.1锋的概念和定义 85
4.2.2锋面结构 86
4.3锋的分类 87
4.3.1锋的分类方法 87
4.3.2锋的第一种分类法 87
4.3.3锋的第二种分类法 92
4.4锋面附近的要素特征 92
4.4.1温度场特征 92
4.4.2位温场特征 93
4.4.3气压场和风场特征 93
4.4.4变压场 94
4.5锋面天气 95
4.6.1暖输送带 98
4.6锋区输送带 98
4.7锋生与锋消 100
4.6.2冷输送带 100
第五章 气旋 104
5.1气旋的定义和源地 104
5.1.1气旋的定义 104
5.1.2气旋与反气旋的分类 104
5.1.3气旋源地 105
5.2经典气旋模式与天气 107
5.3锋面气旋发生和发展的天气学模式 108
5.3.1准静止锋上锋面波动过程 109
5.3.2极锋理论模型 110
5.3.3冷锋进入倒槽暖锋锋生过程 110
5.4气旋天气与输送带模式 111
5.5气旋再生与气旋族 113
5.5.3气旋入海后再生 114
5.5.1锢囚再生 114
5.5.2副冷锋加入后再生 114
5.5.4两个锢囚气旋合并再生 115
5.5.5气旋族 115
5.6卫星云图上锋面气旋发生和发展的特征 115
5.6.1江淮气旋云系的演变 115
5.6.2东北气旋云系的演变 116
5.7气旋发生和发展天气过程实例 117
5.8成熟气旋与沙尘云图实例 117
5.9成熟气旋云图结构及气旋发展动力学解释 118
5.9.1成熟气旋云图结构 118
5.9.2气旋发展动力学解释 120
第六章 西风带大型扰动 123
6.1行星锋区 123
6.2.1急流的基本特征 126
6.2急流 126
6.2.2温带急流 128
6.2.3副热带急流 128
6.2.4极区平流层急流 129
6.2.5热带东风急流 129
6.2.6低空急流 129
6.3大气长波 130
6.3.1高空长波与地面锋面系统 130
6.3.2长波温压场结构 131
6.3.3长波与气旋族 133
6.3.4大气长波上的散度和涡度 134
6.3.5指数循环 134
6.4阻塞形势 134
6.4.2阻塞高压 135
6.4.1阻塞高压的定义 135
6.4.3切断低压 136
6.5寒潮 137
6.5.1寒潮的定义和冷空气的路径 138
6.5.2寒潮灾害 140
6.53寒潮天气的分类 141
第七章 中小尺度天气 144
7.1对流性天气和对流系统 144
7.1.1中小尺度天气系统的基本特征 144
7.1.2产生对流系统的动力条件 145
7.1.3雷暴单体 145
7.1.4飑线 147
7.1.5冰雹 149
7.1.6龙卷 150
7.2中尺度系统 151
7.2.1中尺度雨团 151
7.2.2中尺度对流复合体 152
7.2.3中尺度雨带 153
7.2.4中尺度低压系统 154
7.3中尺度天气分析 155
7.3.1飑中系统的发生和发展过程 155
7.3.2飑线的移动 155
7.3.3时空转换分析 158
7.3.4变量场分析 158
7.3.5飑中系统的移动 158
7.4对流性天气发生的条件 160
7.4.1静力不稳定 160
7.4.2对流性不稳定 162
7.5对流性天气发生的环境 163
7.5.1逆温层 163
7.5.2高低空急流 163
7.5.3高空冷涡 164
7.5.4南支槽 165
第八章 季风 166
8.1热力环流 166
8.2季风的定义 166
8.2.1亚洲的季风现象 167
8.2.2扩展的季风 168
8.2.3季风成员 169
8.3亚洲季风的子系统 171
8.3.1亚洲季风降水与季风气流 171
8.3.2南亚季风区 173
8.3.3东南亚季风区 174
8.3.4东亚季风区 174
8.3.5高原季风区 174
8.4东南亚季风 174
8.4.2南海季风的突然爆发 175
8.4.1最早季风爆发 175
8.4.3东南亚季风爆发的区域差异 176
8.4.4南海季风爆发早晚对东亚季风的影响 176
8.5南亚季风 178
8.6东亚季风 181
8.6.1东亚地区的季节转换和降水时段 181
8.6.2中国夏季风降水的阶段 185
8.6.3中国冬季风气候 186
8.7亚洲－澳大利亚季风 187
8.8全球季风 188
8.8.1水汽反映的全球季风区 189
8.8.2风场揭示的全球季风区 191
8.8.3假相当位温揭示的全球夏季风区域 193
9.1低纬度天气的基本特征 195
第九章 低纬度天气 195
9.2热带辐合带 196
9.3副热带高压 200
9.3.1副热带高压的成因 200
9.3.2副热带高压的垂直结构 204
9.3.3风场特征 205
9.3.4副热带高压的强度和位置变化 205
9.3.5水汽输送 208
9.4热带气旋 210
9.4.1概况 210
9.4.2台风结构 214
9.4.3热带气旋天气 217
9.4.4热带气旋形成的必要条件 218
9.4.5热带气旋形成的物理机制 219
9.4.6台风的移动 220
9.4.8环境场对台风降水的影响 223
9.4.7台风的消失与诱生低压的形成 223
9.5南亚高压 224
9.6东风波 226
9.7高空冷涡 227
第十章 中国降水 230
10.1降水条件与极端降水 230
10.1.1一般降水的形成过程 230
10.1.2暴雨形成的条件 231
10.1.3水汽和降水率 231
10.1.4水汽通量与通量散度 233
10.1.5垂直运动条件的分析 234
10.1.6中国降水区域特征 235
10.1.7极端降水 237
10.2短波系统 241
10.2.1短波活动形势场 242
10.2.2短波活动时的天气 243
10.2.3切变线和涡 244
10.3梅雨 246
10.3.1梅雨的一般概况 247
10.3.2梅雨大尺度环流 250
10.3.3梅雨区低层环流 254
10.4华南降水 254
10.4.1高空环流形势 255
10.4.2低空急流 256
10.4.3锋面系统 256
10.4.4暖切变和暖区辐合 257
10.5北方降水 259
10.5.1北方降水的基本特点 259
10.5.2环流特征 260
10.5.3影响北方地区的热带气旋与暴雨 262
参考文献 264