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大氣波動與背景流相互作用 版權信息
- ISBN:9787030798688
- 條形碼:9787030798688 ; 978-7-03-079868-8
- 裝幀:平裝
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
大氣波動與背景流相互作用 內容簡介
低層大氣中包含重力波、行星波在內的各種尺度的波動,受對流層波源激發后可向上傳播到平流層及以上大氣。各種尺度的波動通過沉積動量和能量的方式改變背景風場,波破碎產生的湍流也會帶來物質和能量的交換。基于此,厘清大氣波動影響環流結構的物理過程和作用機制,是有待解決的關鍵科學問題之一。本書首先介紹了大氣科學領域中與波動相關的基礎知識,然后基于觀測資料、模式結果和再分析數據,分別重點討論了湍流、小尺度重力波、慣性重力波、天氣尺度行星波以及準靜止行星波與背景大氣的相互作用過程。本書旨在提升對熱點區域大氣環流及物質能量交換規律的認知水平,深化對大氣波動現象的認識,分析評估對流層和平流層中的關鍵物理過程,進而有效提升大氣環流模式精度,為保障航空航天活動提供大氣環境的理論和結果參考。
大氣波動與背景流相互作用 目錄
目錄**章 緒論 11.1 引言 11.2 大氣湍流 31.2.1 大氣湍流簡介 31.2.2 大氣湍流時空分布以及相關因子 41.3 大氣重力波 51.3.1 大氣重力波簡介 51.3.2 重力波線性理論 71.4 大氣行星波 111.4.1 大氣行星波簡介 111.4.2 行星波傳播機制 121.5 波流相互作用 141.5.1 臨界層濾波 151.5.2 平流層爆發性增溫 171.5.3 平流層準兩年振蕩 171.5.4 大氣阻塞 191.5.5 波導遙相關 201.6 本書內容結構 211.6.1 本書內容 211.6.2 章節結構 22第二章 資料和方法介紹 242.1 數據資料 242.1.1 往返式平飄探空數據 242.1.2 無線電探空數據 262.1.3 再分析數據 282.1.4 Aura/Mls衛星數據 302.1.5 CMIP6模式數據 322.2 理論與方法 342.2.1 湍流的識別與計算 342.2.2 小尺度重力波的識別與量化 362.2.3 慣性重力波參數的提取 382.2.4 準共振放大理論及計算 432.2.5 行星波參數計算 45第三章 湍流活動特征及其與降水的關系 483.1 引言 483.2 探測數據介紹 493.3 西北地區湍流參數結果 503.3.1 背景場分布特征 503.3.2 湍流參數的計算和分析 523.4 平流層異常湍流分析 563.4.1 背景大氣穩定性分析 563.4.2 湍流影響要素分析 583.5 湍流統計特征分析 613.5.1 背景場分布特征 613.5.2 湍流參數的計算和分析 643.6 湍流與降水的關系 653.6.1 湍流與降水的分布趨勢分析 653.6.2 對流層中上層湍流與降水的相關系數分析 693.7 本章小結 75第四章 平流層小尺度重力波的識別與診斷分析 774.1 引言 774.2 探測試驗介紹 784.3 小尺度重力波的波數譜分析 814.3.1 譜分析方法 814.3.2 譜分析結果 834.4 小尺度重力波的擾動特征分析 884.4.1 三階結構函數分析 884.4.2 多階結構函數分析和Hust指數 904.4.3 重力波的演化特征及奇異測度 934.4.4 小尺度重力波的識別 964.4.5 相關數據處理的補充說明 984.5 統計結果及其在物質交換和能量傳輸中的響應 984.5.1 擾動參數的統計結果 984.5.2 多尺度波動之間的潛在聯系 1094.5.3 參數空間和臭氧傳輸的關系 1104.5.4 單物理流區結果的計算 1134.6 擾動參數的準拉格朗日測量 1164.6.1 測量方法改進 1164.6.2 測量結果分析 1194.7 本章小結 122第五章 慣性重力波活動分析及其在QBO中斷中的特征 1255.1 引言 1255.2 測站介紹和背景場介紹 1265.2.1 探空站點簡介 1265.2.2 背景場分析 1275.3 速度圖分析 1295.3.1 準單色慣性重力波特征 1295.3.2 垂直波數譜分析 1335.4 斯托克斯參數法 1355.4.1 速度圖分析和斯托克斯參數法計算結果的對比 1355.4.2 IGW參數的箱線圖分析 1365.4.3 IGW溫度擾動的譜分析 1385.4.4 IGW的能量和動量通量分析 1395.4.5 IGW的頻率、波長和傳播特性分析 1435.5 慣性重力波對背景風場的強迫 1475.5.1 動量通量的水平相速度譜 1475.5.2 15/16D期間的背景場特征 1495.5.3 15/16D期間的IGP活動特征 1515.6 本章小結 154第六章 天氣尺度行星波的準共振放大與極端高溫 1576.1 引言 1576.2 近年來準共振放大事件與極端高溫的關系 1586.2.1 2022 年夏季的準共振放大事件 1586.2.2 重疊波導 1596.2.3 近幾年的共振波事件及其背景流的配置 1616.3 共振波在極端高溫中的作用 1646.3.1 對不同類型高振幅波的地表溫度響應 1646.3.2 中緯度極端天氣指數 1676.3.3 波流相互作用的機理分析 1716.4 共振波的趨勢分析 1736.4.1 再分析資料中共振波的趨勢分析 1736.4.2 CMIP6 模式中共振波的趨勢分析 1756.5 本章小結 180第七章 準靜止行星波的赤道向傳播與QPO中斷 1817.1 引言 1817.2 兩次QPO中斷期間的異常行星波活動 1827.2.1 行星波的氣候態特征 1827.2.2 異常的波活動特征 1847.3 異常行星波的傳播和耗散 1887.3.1 不同時段的波強迫和傳播 1887.3.2 東移行星波的破碎 1907.4 波動力配置與平流層爆發性增溫 1957.5 再分析資料的驗證 2007.6 本章小結 209第八章 后記 2118.1 主要工作和結論 2118.2 主要創新點 2138.3 未來工作展望 214參考文獻 216
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