邊界層氣象學基本原理

目錄
第1章 引論 1
1.1 邊界層氣象學 1
1.2 邊界層氣象學的應用范例 3
1.2.1 地表通量的參數(shù)化 3
1.2.2 生態(tài)系統(tǒng)的新陳代謝 4
1.2.3 生物顆粒的傳播路徑 4
1.2.4 空氣污染物擴散 5
1.2.5 預測蒸散 5
1.2.6 城市熱島效應 5
1.2.7 與大尺度大氣運動的聯(lián)系 6
1.2.8 輸送現(xiàn)象 6
1.3 本書框架 7
1.4 如何使用本書 7
第2章 基本方程 9
2.1 坐標系 9
2.2 動量守恒原理 10
2.3質(zhì)量守恒 12
2.4 能量守恒 15
2.5 理想氣體定律 16
2.6 地表能量平衡 18
習題 20
參考文獻 22
第3章 平均量的控制方程 23
3.1 雷諾分解 23
3.2 流體的不可壓縮性 26
3.3 速度、混合比和位溫的平均方程 28
3.4 簡化的 維方程 30
3.5 閉合問題 32
3.6 量化湍流通量的方法 36
3.6.1 實驗研究 36
3.6.2 模型研究 39
習題 41
參考文獻 45
第4章 大氣湍流的產(chǎn)生與維持 47
4.1 能量庫與能量傳輸 47
4.2 平均流的動能收支 50
4.3 湍流的動能收支 53
4.4 大氣穩(wěn)定度 56
習題 62
參考文獻.66
第5章 植被冠層內(nèi)的流場 67
5.1 冠層形態(tài) 67
5.2 冠層體積平均 67
5.3 平均動量方程 70
5.4 冠層內(nèi)風廓線的解析解 72
5.5 平均流和湍流的動能收支 74
5.6 剪切不穩(wěn)定和湍流的誕生 75
習題 80
參考文獻 83
第6章 大氣邊界層中的受力平衡 84
6.1 大氣分層 84
6.1.1 對流邊界層 84
6.1.2 穩(wěn)定邊界層 86
6.1.3 大氣邊界層的晝夜演變 87
6.2 中性和對流邊界層內(nèi)的受力平衡 88
6.3 大氣穩(wěn)定條件下的受力平衡 92
習題 97
參考文獻 100
第7章 近地邊界層痕量物質(zhì)擴散 101
7.1 基本約束條件 101
7.2 均勻湍流中的點源擴散 103
7.2.1 瞬時點源 103
7.2.2 連續(xù)點源 107
7.3 高架源的高斯煙羽模型 108
7.4 地面源的擴散過程 110
7.4.1地面線源 110
7.4.2地面點源 113
7.5 植被冠層中的擴散 114
7.6 通量貢獻區(qū)理論 115
7.6.1 通量貢獻區(qū)的概念 115
7.6.2 確定通量貢獻區(qū)函數(shù)的方法 11?
7.6.3 通量貢獻區(qū)模型 119
習題 121
參考文獻 124
第8章 渦度相關(guān)原理 126
8.1 引言 126
8.2 冠層源項 126
8.3 凈生態(tài)系統(tǒng)交換的概念 129
8.4 箱式法 130
8.5 渦度相關(guān)法的控制體積 132
8.6 無平流條件下的渦度相關(guān)法 136
8.7 垂直平流.137
8.8 水平平流 141
8.9 實際應用中需關(guān)注的問題 143
習題 144
參考文獻 147
第9章 通量觀測中的密度效應 148
9.1 密度效應 148
9.2 渦度相關(guān)觀測中的密度效應 149
9.3 通量梯度關(guān)系中的密度效應 153
9.4 箱式法測定通量的密度效應 156
習題 157
參考文獻 160
第10章 能量平衡、蒸發(fā)和表面溫度 162
10.1 葉片尺度通量的阻力表達式 162
10.2 冠層能量平衡和大葉模型 165
10.3 應用于遙感的單源模型 168
10.4 雙源蒸發(fā)模型 170
10.5 地氣交換模型的改進 172
10.6 表面溫度的單源模型 173
習題 177
參考文獻 180
第11章 大氣邊界層的熱量、水汽和痕量氣體收支 182
11.1 引言 182
11.2 對流邊界層的平板近似理論 183
11.3 邊界層增厚和夾卷過程 186
11，3.1 邊界層增厚 186
11.3.2 夾卷過程 188
11.3.3 邊界層云的作用：積云 189
11，3.4 邊界層云的作用：層積云 190
11.4 對流邊界層的熱量收支 192
11.5 對流邊界層的C02收支 194
11.6 對流邊界層的水汽收支 197
11.7 夜間穩(wěn)定邊界層中的痕量氣體 198
11.8 平衡邊界層 199
11.8.1 海洋上的平衡邊界層 199
11.8.2 陸地上的平衡邊界層 200
習題 201
參考文獻 205
符號與常數(shù) 207
索引 214