动力气象学引论（原书第五版）

图书标准信息

• 作者 Gregory J. Hakim 著；[美]James R. Holton、段明铿 王文 刘毅庭 译
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2019-06
• 版次 1
• ISBN 9787121356117
• 定价 99.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 416页
• 字数 666千字

【内容简介】

本书是由Holton教授和Hakim教授撰写的大气科学专业的经典教科书。本书全面、系统地阐述了动力气象学的基本概念和基本理论，从理论上深入探讨了大气环流、天气系统和其他大气运动的演变规律，还讨论了一些动力气象学领域的新进展。本书物理概念明晰，数学推导严谨，叙述准确明了，注重理论和实际的结合与联系。

 

本书既可作为高等院校大气科学专业及相关专业本科生和研究生的教材，又可作为气象、水文、海洋、环境等部门科研和业务人员的参考用书。

 

【作者简介】

James R. Holton（詹姆斯 ? 霍顿）美国华盛顿大气科学专业教授、动力气象领域知名专家，著作《动力气象学引论》作者。他在华盛顿大学执教38年，获得过大气科学领域几乎所有的知名奖项，是美国国家科学技术委员会的成员。为了纪念他，美国地球物理联合会还以他的名字命名了一个奖项―― James R. Holton奖。
段明铿，男，南京信息工程大学副教授，长期从事大气动力学和数值天气预报方面的研究，主要包括：（1）大气环流异常与区域气候变化；（2）大气随机动力学研究，主要围绕米兰科维奇天文气候理论，利用随机共振原理，使用理论气候模式，分析随机扰动在地球气候系统10万、4万和2万年周期变化中的作用。大气随机动力学是大气科学领域新的研究方向，目前国内外在这方面的研究才刚刚起步；（3）数值天气预报，侧重于集合预报有关研究，包括预报不一致性分析、集合预报产品研发，以及集合预报结果的检验和评价等。

【目录】

第1章  引言 1

 

1.1  动力气象学 1

 

1.2  动量守恒   3

 

1.3  非惯性参考系和视示力 7

 

1.4  静态大气的结构 14

 

1.5  运动学 18

 

1.6  尺度分析 19

 

推荐参考文献 20

 

习题 21

 

MATLAB练习题 22

 

第2章  基本守恒定律 24

 

2.1  全导数 24

 

2.2  旋转坐标系中动量方程的矢量形式 27

 

2.3  球坐标系中的分量方程 28

 

2.4  运动方程的尺度分析 31

 

2.5  连续方程 35

 

2.6  热力学方程 38

 

2.7  干空气热力学 41

 

2.8  布辛涅斯克近似 44

 

2.9  湿空气热力学 45

 

推荐参考文献 50

 

习题 50

 

MATLAB练习题 51

 

第3章  基本方程组的初步应用 52

 

3.1  p坐标系中的基本方程组 52

 

3.2  平衡流 54

 

3.3  轨迹和流线 61

 

3.4  热成风 63

 

3.5  垂直运动 66

 

3.6  地面气压倾向 68

 

习题 70

 

MATLAB练习题 72

 

第4章  环流、涡度和位涡 74

 

4.1  环流定理 74

 

4.2  涡度 78

 

4.3  涡度方程 81

 

4.4  位涡 85

 

4.5  浅水方程 89

 

4.6  等熵坐标系中的Ertel位涡 93

 

推荐参考文献 95

 

习题 96

 

MATLAB练习题 97

 

第5章  大气波动——线性扰动理论 99

 

5.1  微扰动方法 99

 

5.2  波动的属性 100

 

5.3  简单波动类型 106

 

5.4  重力惯性（浮力）波 112

 

5.5  旋转层结大气中的线性波动 116

 

5.6  地转适应 121

 

5.7  罗斯贝波 123

 

推荐参考文献 128

 

习题 128

 

MATLAB练习题 129

 

第6章  准地转分析 132

 

6.1  中纬度地区大气环流的观测结构 132

 

6.2  准地转方程组的推导 139

 

6.3  准地转方程组的位涡推导 141

 

6.4  位涡思想 144

 

6.5  垂直运动思想 153

 

6.6  斜压扰动的理想化模型 158

 

6.7  p坐标系中的准地转方程组 160

 

推荐参考文献 161

 

习题 162

 

MATLAB练习题 163

 

第7章  斜压发展 165

 

7.1  静力不稳定性 165

 

7.2  正交模斜压不稳定性：两层模式 167

 

7.3  斜压波能量学 175

 

7.4  连续层结大气的斜压不稳定性 182

 

7.5  中性波的增长和传播 190

 

推荐参考文献 195

 

习题 195

 

MATLAB练习题 196

 

第8章  行星边界层 198

 

8.1  大气湍流 198

 

8.2  湍流动能 200

 

8.3  行星边界层动量方程组 202

 

8.4  二级环流与旋转减弱 209

 

推荐参考文献 213

 

习题 213

 

MATLAB练习题 214

 

第9章  中尺度环流 216

 

9.1  中尺度环流的能量来源 216

 

9.2  锋和锋生 217

 

9.3  对称斜压不稳定 224

 

9.4  地形波 228

 

9.5  积云对流 234

 

9.6  对流风暴 237

 

9.7  飓风 242

 

推荐参考文献 249

 

习题 249

 

MATLAB练习题 250

 

第10章  大气环流 252

 

10.1  问题的本质 253

 

10.2  纬向平均环流 254

 

10.3  角动量收支 265

 

10.4  洛伦兹能量循环 270

 

10.5  时间平均气流的纬向变化 275

 

10.6  低频变化 279

 

10.7  大气环流的数值模拟 284

 

10.8  气候敏感性、反馈与不确定性 286

 

推荐参考文献 288

 

习题 289

 

MATLAB练习题 290

 

第11章  热带大气动力学 291

 

11.1  大尺度热带环流的观测结构 292

 

11.2  大尺度热带运动的尺度分析 303

 

11.3  凝结加热 307

 

11.4  赤道波动理论 309

 

11.5  稳定受迫赤道运动 314

 

推荐参考文献 315

 

习题 316

 

MATLAB练习题 317

 

第12章  中层大气动力学 319

 

12.1  中层大气的结构与环流 320

 

12.2  中层大气的纬向平均环流 322

 

12.3  垂直传播的行星波 330

 

12.4  平流层爆发性增温 332

 

12.5  赤道平流层中的波动 336

 

12.6  准两年振荡 341

 

12.7  示踪成分的输送 344

 

推荐参考文献 348

 

习题 348

 

MATLAB练习题 349

 

第13章  数值模拟与预报 351

 

13.1  历史背景 351

 

13.2  运动方程组的数值近似 352

 

13.3  正压涡度方程的有限差分形式 359

 

13.4  谱方法 361

 

13.5  原始方程模式 366

 

13.6  资料同化 368

 

13.7  可预报性与集合预报 373

 

推荐参考文献 377

 

习题 377

 

MATLAB练习题 378

 

附录A  常用的常数和参数 381

 

附录B  符号列表 382

 

附录C  矢量分析 386

 

附录D  湿度变量 389

 

附录E  标准大气数据 391

 

附录F  对称斜压振荡 393

 

附录G  条件概率与似然 394

 

参考文献 396