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译者的话1

前言1

第一章 平均边界层特征1

1.1 边界层定义2

1.2 风与气流3

1.3 湍流输送5

1.4 泰勒假说5

1.5 虚位温7

1.6 边界层厚度和结构9

1.7 微气象学20

1.8 边界层的重要性23

1.9 一般参考文献25

1.10 本章参考文献29

1.11 习题29

第二章 若干数学工具和概念工具(一)--统计学32

2.1 湍流及湍流谱特征32

2.2 谱隙36

2.3 平均部分和湍流部分37

2.4 若干基本统计方法38

2.5 湍流动能48

2.6 运动学通量51

2.7 涡动通量54

2.8 求和符号60

2.9 应力66

2.10 摩擦速度70

2.11 参考文献72

2.12 习题73

第三章 控制方程对湍流的应用78

3.1 方法学78

3.2 基本控制方程79

3.3 简化、近似和尺度理论83

3.4 湍流中平均变量方程90

3.5 方程概要和简化95

3.6 个例分析99

3.7 参考文献112

3.8 习题113

4.1 湍流偏差预报方程119

第四章 湍流通量和方差的预报方程119

4.2 自由对流尺度变量121

4.3 方差预报方程124

4.4 湍流通量的预报方程138

4.5 参考文献152

4.6 习题154

第五章 湍流动能、稳定度和尺度156

5.1 TKE收支方程的推导156

5.2 对TKE收支的贡献157

5.3 TKE收支贡献为湍涡大小的函数173

5.4 平均动能及其与湍流的相互作用174

5.5 稳定度的概念176

5.6 理查孙数182

5.7 奥布霍夫长度187

5.8 无量纲梯度191

5.9 其他尺度参数192

5.10 综合稳定度表193

5.11 参考文献194

5.12 习题198

6.1 闭合问题207

第六章 湍流闭合技术207

6.2 参数化规则210

6.3 局部闭合--0阶和1/2阶212

6.4 局部闭合--1阶213

6.5 局部闭合--？阶223

6.6 局部闭合--2阶229

6.7 局部闭合--3阶234

6.8 非局部闭合--过渡湍流理论235

6.9 非局部闭合--谱扩散理论251

6.10 参考文献253

6.11 习题259

第七章 边界层条件和地表强迫267

7.1 有效地面湍流通量267

7.2 地面热量收支269

7.3 辐射收支272

7.4 界面上的通量278

7.5 通量分配为感势和潜势两部分289

7.6 往来于地面的通量300

7.7 参考文献309

7.8 习题313

第八章 若干数学工具和概念工具(二)--时间序列317

8.1 时间序列和空间序列317

8.2 自相关318

8.3 结构函数322

8.4 离散傅立叶变换325

8.5 快速傅立叶变换334

8.6 能谱336

8.7 谱的特征342

8.8 两个变量的谱354

8.9 周期图360

8.10 非局部谱361

8.11 TKE方程的谱分解365

8.12 参考文献368

8.13 习题370

第九章 相似理论373

9.1 概述373

9.2 白汉金 π量纲分析方法377

9.3 尺度变量380

9.4 稳定边界层相似关系一览386

9.5 中性边界层相似关系一览390

9.6 对流边界层相似关系一览393

9.7 对数风速廓线400

9.8 罗斯贝数相似和廓线匹配410

9.9 谱相似413

9.10 相似尺度范围418

9.11 参考文献420

9.12 习题427

10.1 传感器和测量类型433

第十章 测量方法和模拟技术433

10.1 传感器一览435

10.3 形态学的主动远距传感器观测439

10.4 仪器观测平台443

10.5 外场试验447

10.6 模拟方法451

10.7 分析方法459

10.8 参考文献466

10.9 习题474

第十一章 对流混合层478

11.1 不稳定近地层479

11.2 混合层487

11.4 夹卷速度及其参数化519

11.5 下沉和平流525

11.6 参考文献530

11.3 夹卷层541

11.7 习题543

12.1 平均特征548

第十二章 稳定边界层548

12.2 过程556

12.3 演变567

12.4 其他厚度模式570

12.5 低空(夜间)急流571

12.6 浮力(重力)波579

12.7 地形坡度和流泄风587

12.8 参考文献591

12.9 习题599

13.1 热力学602

第十三章 边界层云602

13.2 辐射612

13.3 云的夹卷机制615

13.4 晴天积云619

13.5 层积云628

13.6 雾636

13.7 参考文献638

13.8 习题648

14.1 地形产生的地方性风653

第十四章 地形的影响653

14.2 受地形影响的气流662

14.3 城市热岛和城市烟羽678

14.4 参考文献681

14.5 习题690

附录694

A 尺度变量和无量纲组694

B 符号698

C 实用常数、参数和换算系数717

D 虚位温推导720

索引723