大气波谱分析及其不稳定性 第1卷 二维旋转层结大气中的扰动PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 绪论1

1.1 旋转层结大气波谱研究的历史和现状1

1.1.1 大气运动中特征波动的研究1

1.1.2 大气稳定性的研究3

1.2 传统的大气运动尺度划分5

1.3 本卷书的撰写目的和内容6

第2章 二维旋转层结大气中的β中尺度扰动数学模型7

2.1 引言7

2.2 数学模型和计算方法7

2.3 绝热且基本流为常数时的谱和谱函数11

2.3.1 层结参数为常数11

2.3.2 层结参数非常数15

2.4 本章小结16

第3章 垂直切变基流中波动的理论分析17

3.1 引言17

3.2 波谱分析17

3.2.1 三支波动连续谱区完全不相重叠的情况18

3.2.2 两支波动连续谱区重叠的情况19

3.2.3 三支波动连续谱区重叠的情况20

3.3 临界层的分布21

3.3.1 三支波动连续谱区完全不相重叠的情况21

3.3.2 两支波动连续谱区重叠的情况21

3.3.3 三支波动连续谱区重叠的情况22

3.4 临界波长与运动尺度划分判据22

3.4.1 临界波长22

3.4.2 运动尺度划分判据22

3.5 本章小结24

第4章 垂直切变基本流中波动的数值分析25

4.1 引言25

4.2 绝热线性垂直切变基本流中的计算结果25

4.2.1 三支波动连续谱区互不重叠的情况26

4.2.2 两支波动连续谱区重叠的情况29

4.2.3 三支波动连续谱区重叠的情况32

4.2.4 涡旋-重力惯性混合波理论的提出35

4.3 绝热非线性垂直切变基本流中扰动的计算结果38

4.3.1 三支波动连续谱区互不重叠的情况40

4.3.2 两支波动连续谱区重叠的情况42

4.3.3 三支波动连续谱区重叠的情况45

4.4 非绝热环境下扰动的计算结果48

4.4.1 假绝热过程中的波谱分析48

4.4.2 Wave-CISK下的波谱分析52

4.5 本章小结58

第5章 绝热垂直切变基本流中的不稳定60

5.1 引言60

5.2 半圆定理60

5.2.1 半圆定理推导60

5.2.2 半圆半径及增长率的上限62

5.3 线性垂直切变基流中的不稳定65

5.3.1 Richardson数对不稳定的影响65

5.3.2 Richardson数大于0.95的情况68

5.3.3 Richardson数小于0.95的情况81

5.4 非线性垂直切变基本流中的不稳定86

5.4.1 Richardson数对不稳定的影响86

5.4.2 最小Richardson数大于0.95的情况88

5.4.3 最小Richardson数小于0.95的情况103

5.5 本章小结106

第6章 非绝热垂直切变基本流中的不稳定107

6.1 引言107

6.2 假绝热过程中的不稳定分析107

6.2.1 常数基本气流时的情况107

6.2.2 线性垂直风切变基流的情况109

6.2.3 垂直风切变对不稳定的影响117

6.3 Wave-CISK下的不稳定分析118

6.3.1 天气尺度情况119

6.3.2 α中尺度情况120

6.3.3 β中尺度情况123

6.4 本章小结123

附录：大尺度到β中尺度问题的研究小结124

第7章 γ中尺度划分判据和波动分析126

7.1 引言126

7.2 尺度划分的判据126

7.3 无基流的情况129

7.4 对称型扰动的情况131

7.5 线性垂直切变基本流中非对称型扰动的情况134

7.5.1 不稳定扰动相速的估计134

7.5.2 半圆定理和增长率的估计135

7.5.3 数值方法137

7.6 非线性垂直切变基本流中非对称型扰动的情况140

7.6.1 不稳定扰动相速和增长率的估计141

7.6.2 半圆定理145

7.6.3 数值求解特征值问题146

7.7 本章小结152

第8章 结束语153

8.1 关于非平衡不稳定的再讨论153

8.1.1 大尺度的情况155

8.1.2 α中尺度的情况156

8.1.3 β中尺度的情况157

8.2 本卷书总结160

8.3 本卷书创新161

参考文献163