天气动力学

出版时间:2007-10-01  出版社:气象  作者:卜玉康  页数:503  

内容概要

  《天气动力学》介绍了国内外在天气动力学方面的新成果,用动力学方法讨论和研究了中纬度和热带天气系统的形成、演变和发展机理。全书共分七章,涉及了大气环流与天气尺度系统的关系,中纬度天气系统的动力学机理,等熵分析和等熵位涡,热带天气动力学等内容。  《天气动力学》可作为高等院校气象专业研究生,本科生的教学参考书,还可供广大气象台站预报人员参考使用。

书籍目录

第一章 大气环流的基本特征和天气尺度系统1.1 大气环流中物理量及其通量的分解1.2 大气的平均结构和大气环流的主要特征1.3 对流层的大尺度结构及其对大气环流的作用1.4 在实际天气过程中能量的转换第二章 温带气旋和反气旋的基本特征2.1 地面气旋的概念模型2.2 准地转位势倾向方程和ω方程2.3 地面气压系统的形成2.4 地面气压系统的移动和变化2.5 天气尺度系统准地转诊断的分析模式2.6 简单斜压模式中气旋发生发展的机制第三章 中高纬度高空流场的基本特征3.1 高空系统的形成3.2 高空槽、脊附近的散度和垂直运动3.3 大气长波3.4 中纬度天气系统的演变过程3.5 中高纬大气环流型的周期变化:指数循环3.6 阻塞高压和阻塞形势3.7 切断低压3.8 行星锋区和急流第四章 锋和锋生动力学4.1 锋的天气学特征4.2 锋生的运动学分析4.3 准地转锋生动力学4.4 非地转的锋生动力学4.5 对称的不稳定性第五章 中纬度天气尺度系统和环流的诊断分析5.1 中纬度天气尺度运动准地转动力学5.2 Q矢量形式的ω方程5.3 C矢量5.4 天气尺度环流诊断工具--P矢量5.5 E-P通量和中纬度平均环流的关系5.6 非地转的ω方程第六章 等熵分析和等熵位涡6.1 等熵分析6.2 位势涡度方程和位势涡度6.3 等熵面位势涡度(IPV)动力学分析基础6.4 高空IPV距平和地面位温距平的结构6.5 在斜压带中与IPV距平相关联的垂直运动的诊断6.6 天气尺度系统运动与IPV场的关系6.7 高空系统和地面系统的结构6.8 高空波动的侧向和垂直传播6.9 加热和摩擦对高空IPV距平诊断的影响6.10 湿位涡和倾斜涡度发展理论6.11 影响大气涡度发展的若干热力过程——全型涡度方程第七章 热带天气动力学7.1 热带大气环流和天气系统7.2 热带大气低频(30~60d)振荡动力学7.3 热带大气和海洋的基本运动7.4 热带大气环流对海洋加热的响应7.5 海洋和大气的耦合波参考文献

章节摘录

  根据锋所伸展的高度又可把锋分为近地层锋、对流层锋和高空锋三种:从地面伸展到对流层中上层的锋,在对流层各高度上锋区结构明显,称为对流层锋;从地面伸展到1.5 km的锋,它是由于近地风向辐合而引起的,称为近地层锋;只是出现在高空的,近地面层内没有反映的锋,称为高空锋。这三种锋中,对流层锋和高空锋存在时间较长,对气压变化和天气影响较大。 按气团地理分类法还可把锋分为:北极锋,是分隔北极气团和极地气团的锋;极锋,是分隔极地气团和热带气团的锋;热带锋(赤道锋),是分隔热带气团和赤道气团的锋。这些主要气团之间的锋,统称为主锋。而在北极气团和极地气团内部,由于其中各部分变性程度的不同也会出现锋称之为副锋。主、副锋的主要差别是主锋两侧温差大,伸展高度较高;而副锋两侧温差较小,伸展高度较低。 锋面天气: 影响锋面天气的基本因素是空气中的水汽含量、垂直运动和层结稳定度。对于各种不同类型的锋面,由于水汽条件、垂直运动和锋的强度不同,会出现不同的天气现象。在此仅就锋面天气的一般情况概要介绍,实际天气远为复杂。  (1)暖锋天气:在暖锋上暖空气沿着锋面缓慢滑升,上升到凝结高度后,便凝结成云,其滑升可达到很高的高度。但其云系和天气发生在锋面之上,云底和锋面相接,顶部则近于水平。如果暖气团是稳定的,而且水汽又充沛,云的性质是层状云,在锋的最前缘是卷云,其后是卷层云、高层云和雨层云。雨层云的厚度很大,产生连续性降水。云的顶部可伸展到6000m以上,而底部和锋下低云相连,高度低于几百米。降水区主要分布在锋前300-400 km。  在暖锋云系上常可出现空隙,有时云分为几层,这是因为空气湿度和垂直运动分布不均匀所致。而在锋下近地面冷气团中,由于降水在空中蒸发,水汽较多,加上低槽中空气的辐合和乱流抬升作用,常形成一些层积云、层云和碎层云等低云。当空气中饱和层达到地面时,层云下降到达地面形成雾,这种雾称为锋面雾。夏季,如果暖气团处于对流性不稳定状态,则暖锋上也可能出现积雨云、雷暴或阵性降水等不稳定性天气。  在我国东北地区暖锋上云系分布近于和上述模型相同,而在南方的春季暖锋前云系也和上述模型相似,即在锋前有较宽广的稳定性降水区。但到夏半年,由于上滑暖空气本身不稳定,因此产生雷暴阵雨天气,云系多为积雨云,其降水量可达暴雨程度。  (2)冷锋天气:冷锋是影响我国天气最重要的天气系统之一。冷锋一般从新疆、蒙古进入西北地区,然后南下,全国各地都有其活动的踪迹。根据冷锋和高空槽的配置,移动的快慢以及锋上的垂直运动等特点,可将冷锋分为第一型冷锋和第二型冷锋两种。这两种冷锋天气有明显的差别。现分别讨论。

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