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第一章 引论9

1．1 渊源9

1．2 大气内在能量种类10

1、动能10

2、位能10

3、内能11

4、潜热能11

5、功和焓11

1．3 常用的几种能量组合形式12

1、总比能12

2、湿静力能量12

3、干静力能量12

4、湿焓12

5、千比能12

6、正压大气的比能12

1．4 有关单位13

1．5 各种尺度大气环流系统的动能14

1．6 大气外能源15

1、太阳辐射能15

2、长波辐射16

3、下垫面贮存的能量16

4、大气内部的异常能源16

第二章 常用能量物理量17

2．1 物理量的保守性质17

2．2 总比能方程18

2．3 绝热过程19

2．4 位温和干空气比能温度20

1、位温20

2、干空气总比能温度20

3、干静力温度21

4、TD和θ的比较22

2．5 湿球位温、相当位温和温静力总温度22

1、湿球位温22

2、相当位温23

3、湿空气的总比能温度24

4、湿静力总温度24

5、Tσ和θe的比较24

2．6 饱和能差25

2．7 两套温度系统26

2．8 综合物理量27

1、Ri数27

2、R0数28

3、弗罗德数Fi28

4、Z判据29

5、能量位涡度29

第三章 大气能量学30

3．1 大气的总位能30

1、总比能30

2、平均总位能高度31

3、马古列斯问题32

3．2 有效位能33

1、基本物理模式33

2、全球大气中的有效位能33

3、风暴的有效位能35

3．3 湿有效位能35

1、湿总位能35

2、全球湿有效位能36

3、参考气压36

3．4 能量转换36

1、能量局地变化的基本方程37

2、斜压不稳定能量转换机制37

3、能量转换函数38

4、摩擦耗散39

5、有效位能的制造39

3．5 大气环流系统的能量平衡39

1、大气环流39

2、温带扰动40

3、短波41

4、台风41

5、风暴区的次天气尺度运动41

6、潜热能的重要性42

7、暴雨的动能平衡43

第四章 大气不稳定能量44

4．1 能量和不稳定理论44

1、两个分支44

2、分解有效位能的一种基本方法44

3、能源和大气不稳定度分类45

4、大气不稳定的类别45

4．2 铅直不稳定能量45

1、气块法47

2、干空气静力稳定度48

3、条件性稳定度48

4、对流稳定度49

5、潜在性稳定度49

6、位势不稳定50

7、饱和湿空气的静力稳定度51

8、位势不稳定能量的制造机制51

4．3 第二种条件不稳定53

1、CISK53

2、大尺度环境对积云的控制作用53

3、重力波53

4．4 斜压不稳定54

1、天气尺度系统的起源54

2、控制斜压不稳定的主要因子55

3、斜压不稳定波的特性56

4、斜压不稳定判据57

5、水平切变的影响58

6、摩擦和非绝热因子的影响58

4．5 惯性不稳定59

1、地转惯性不稳定59

2、 正压不稳定60

3、对称不稳定60

4、K—H不稳定61

4．6 运动尺度和不稳定理论61

1、长波61

2、短波62

3、中尺度扰动62

4、中尺度带状降水区63

4．7 理查逊数和大气稳定度64

1、干空气铅直稳定度和切变64

2、湿切变大气的静力稳定度66

3、位势不稳定和Ri数67

4、斜压性和Ri数67

4．8 不稳定理论的应用问题68

1、多能源多尺度问题68

2、局限性69

3、内因和外因70

第五章 能量天气学分析方法和图表71

5．1 物理量的计算71

1、比湿的计算71

2、潜热项的计算71

3、静力能量温度的计算72

4、相当位温计算72

5、Ri数的计算72

5．2 业务应用查算问题73

1、单站地面查算表73

2、地面天气图查算73

3、等压面图的查算74

4、探空廓线74

5．3 单站铅直能量廓线分析75

1、静力稳定度图解法75

2、能量廓线分析项目76

3、局地大气能量结构类型77

4、热带各种积云天气的θe廓线78

5．4 能量天气图分析79

1、经向剖面79

2、等压面能量分析81

3、地面能量场分析82

5．5 大范围的稳定度分析84

1、对流层下部干静力稳定度84

2、对流层下部对流稳定度84

3、对流层下部潜在稳定度84

4、对流层下部位势稳定度84

5、对流层下部的Ri数85

5．6 能量演变分析85

1、地面单站能量局地变化分析85

2、地面变能场分析87

3、单站探空时间—铅直剖面能量分析89

5．7 流场和压能场分析90

1、主要流线分析法90

2、压能场分析91

5．8 等能面分析91

1、等能面91

2、等能面形势图的制做92

3、等能面上相对气流分析92

4、等能面分析的优缺点92

5、简易等能面图93

第六章 几种能量天气系统94

6．1 能量锋94

1、一般情况94

2、能量锋的客观性及其与降水的关系95

3、能量锋的不稳定属性96

4、能量锋和强风暴的一种关系97

5、能量锋的普遍意义97

6、华南暖锋98

6．2 Ω能量系统98

1、锢囚高能舌98

2、Ω系统和气压系统99

3、结构和气流特征99

4、湿斜压调整过程100

6．3 能量管100

1、能量平衡和热塔100

2、台风等能管101

3、等能管的铅直结&构102

4、铅直环流102

6．4 干暖盖13

1、天气学意义103

2、演变过程104

3、干暖盖的作用104

4、干暖盖强度指数105

6．5 中小尺度能量系统105

1、两类系统105

2、阵风锋106

3、雨团能量锋106

4、两种中分析方法比较107

6．6 气压系统的能量特征108

1、能量场和压、温、湿、风场的一般关系108

2、各种气压系统的能量廓线108

3、锢囚低压的能量特征109

4、副热带高压的能量特征109

5、西南低涡的能最特征110

6、东风波110

第七章 在强天气分析和预报中的应用111

7．1 雨暴发生的能量观111

1、暴雨和“雨暴111

2、形成强降水的基本条件111

3、雨暴的局地能量条件和雨暴性质112

4、触发条件113

5、供应条件114

6、增强条件115

7、日变化115

7．2 雨暴大尺度条件的能量分析116

1、聚能配置116

2、不稳定能量制造系统117

3、阻挡系统118

4、先兆过程118

5、人字形切变118

6、三种雨暴119

7．3 几种暴雨的能量分析119

1、春季暴雨119

2、前汛期雨暴119

3、梅雨120

4、盛夏特大暴雨120

5、北槽南涡类气旋大暴雨121

6、影响暴雨的弱冷空气的能量分析121

7、川陕大暴雨的能量特征122

8、高原强降水122

9、副高北侧的局地暴雨122

10、沙漠附近的特大暴雨123

11、稳定性降水123

7．4 台风的能量分析和预报124

1、台风的能量特征124

2、能量场和台风移动路经124

3、台风暴雨落区和能量场125

4、台风暴雨强度和能量场125

7．5 雷暴、冰雹和飑线的能量特征125

1、一般特征125

2、雷暴大风126

3、南方春季飑线126

4、飑线和能量锋126

5、雹暴能量的局地积累127

6、雹暴和暴雨能量条件的差异127

7、冬雷暴和高空雷暴127

7．6 寒潮和大雪的能量分析127

1、大雪的水平能量特征127

2、暴雪区和中层高能中心128

3、寒潮前后地面单站能量变化128

4、单站时空剖面上的寒潮能量特征128

7．7 在天气预报上的应用129

1、雨暴预报思路129

2、先兆过程130

3、暴雨落区预报130

4、消空问题130

5、时效问题131