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地球物理流体动力学导论
地球物理流体动力学导论
dì第yī一zhāng章yù预bèi备zhī知shi识
1.1dì地qiú球wù物lǐ理liú流tǐ体lì力xué学GeophysicalFluidDynamics
1.2luó罗sī斯bèi贝shù数Rossbynumber
1.3密度层结Densitystratification
1.4非xuán旋zhuǎn转坐标系中的运动方程Theequationofmotioninthenon-rotatingcoordinatesystem
1.5旋转坐标系non-rotatingcoordinatesystem
1.6旋转坐标系中的运动方程Theequationofmotionintherotatingcoordinatesystem
1.7科氏加速度与罗斯贝数CoriolisaccelerationandRossbynumber
1.8bāo包xīn辛nèi内sī斯kè克(Boussinesg)jìn近sì似Boussinesqapproximation
第二章jī基chǔ础zhī知shi识Basicknowledge
2.1wō涡dù度vorticity
2.2环流
2.3kǎi凯ěr尔文定理Kelvintheorem
2.4涡度方程Vorticityequation
2.5位势涡度Potentialvorticity(位涡)
2.6热成风Thermalwind
2.7tài泰lè勒-普劳德曼定理Taylor-Proudmantheorem
2.8地转运动Geostrophicmotion
2.9地转近似和jìng静lì力近似的结果Geostrophicapproximationandtheresultsofthestaticapproximation
2.10地转tuì退huà化Geostrophicdegradation
2.11地转适应进程Geostrophicadjustmentprocess
2.12大气和海洋中rǎo扰dòng动的分类与特点Classificationandcharacteristicsofthedisturbanceintheatmosphereandoceans
第三章wú无zhān粘qiǎn浅shuǐ水理论Inviscidshallowwatertheory
3.1yǐn引yán言Introduction
3.2浅水模式Shallowwatermodel
3.3浅水方程Shallowwaterequations
3.4wèi位wō涡shǒu守héng恒:
浅水理论Conservationofpotentialvorticity
3.5积分关系Integralrelations
3.6小zhèn振fú幅运动Smallamplitudemovement振=chấnđộng;幅–bức,biên(độ)幅度
3.7线性地转运动Lineargeostrophicmotion
3.8等深流体层中的平面波
3.9邦加莱(Poincare)波和凯尔文波(Kelvin)Poincare‘swaveandKelvin’swave
3.10罗斯贝波Rossbywave
3.11罗斯贝波的动力学zhěn诊duàn断PredictionwithRossbywavedynamics
3.12浅水理论的准地转尺度分析Geostrophicscaleoftheshallowwatertheory
3.13定常的准地转运动quasi-geostrophicmotion
3.14guàn惯xìng性边界流Inertialboundarycurrent
3.15准地转罗斯贝波Quasi-geostrophicRossbywaves
3.16罗斯贝波的机制
3.17β平面
3.18wěi纬xiàng向流中的罗斯贝波thezonalflowRossbywaves
3.19qún群速度Groupvelocity
3.20多时刻尺度方式
3.21罗斯贝波中的能量和能通量Energyflux
3.22能量chuán传bō播图Energypropagationdiagram
3.23反射进程和辐射条件ReflectionprocessandRadiationconditions
3.24初始rǎo扰dòng动产生的罗斯贝波InitialperturbationRossbywaves
3.25bì闭qū区yù域中的准地转标准波型quasi-geostrophicstandardwaveinclosedbasins
3.26共振彼此作用Resonantinteraction
3.27能量和拟能Energyandenstrophy
第四章–mó摩cā擦hé和nián粘xìng性liú流Frictionandviscousflow
4.2tuān湍liú流xuě雪nuò诺yìng应lì力TurbulentReynoldsstress
4.3ài艾kè克màn曼céng层Ekmanlayer
4.4近于无摩擦的流动之性质Thenaturalofnearlyfrictionlessflow
4.5边界层理论
4.6有摩擦时的准地转动力学quasi-geostrophicdynamicsinpresenceoffriction
4.7xuán旋zhuǎn转jiǎn减ruò弱Spin-down
4.8定常运动
4.9xié斜miàn面shàng上de的ài艾kè克màn曼céng层Ekmanlayerontheinclinedplane
4.10自由面上的艾克曼层FreesurfaceEkmanlayer
4.11有摩擦和地形的准地转位涡方程thequasi-geostrophicpotentialvorticityequationwithFrictionandtopography
4.12罗斯贝波的shuāi衰jiǎn减Rossbywavesattenuation、decay
4.13cè侧边界摩擦层lateralboundaryfrictionlayer
第五章大洋风生环流的jūn均zhì质模式
HomogeneousmodelofOceanicwind-drivencirculation
5.2均质模式Homogeneousmodel
5.3sī斯wéi维ěr尔dé德lǔ鲁pǔ普guān关xì系TheSverdrupRelation
5.4jīng经xiàng向边界层:
méng蒙kè克céng层boundarylayers:
TheMunklayer
5.5斯多美尔模式:
底摩擦层Stommel’smodel:
bottomfrictionlayer
5.6惯性边界层理论Inertialboundarylayertheory
5.7有摩擦时的惯性流Inertialcurrentinthepresenceoffriction
5.8罗斯贝波和大洋环流的西部强化Rossbywavesandthewestwardintensificationoftheoceaniccirculation
5.9定常环流hào耗sǎn散之积分Dissipationintegralsforsteadycirculation(耗散–haotan,hào耗sǔn损haoton)
5.10自由惯性波Freeinertialwave
5.11数值实验
5.12洋底地形的阻碍Theeffectofbottomtopography
5.13对均质模式的总结ConcludingRemarksonthehomogeneousmodel
第六章层结流体在球面上的地转运动
6.2球坐标系中的运动方程:
尺度分析
6.3地转jìn近sì似Geostrophicapproximation
6.4静力wěn稳dìng定概念
6.5天气中天气尺度运动的准地转位涡方程Quasi-geostrophicpotentialvorticityequationforatmosphericsynopticscale
6.6层结流体中的艾克曼层Ekmanlayerinstratifiedfluid
6.7位涡方程的边界条件:
大气
6.8海洋中天气尺度运动的准地转位涡方程quasi-geostrophicpotentialvorticityequationforOceanSynopticscale
6.9位涡方程的边界条件:
海洋
6.10地转能量方程和有效位能Thegeostrophicenergyequationandtheavailablepotentialenergy
6.11层结流体中的罗斯贝波Rossbywavesinastratifiedfluid
6.12罗斯贝波标准模态:
重直结构方程TheRossbywavesstandardsmodes:
Theverticalstructureequation
6.13大气中的强pò迫zhù驻波Forcedsationarywavesintheatmosphere
6.14波动-纬向流彼此作用定理wave-zonalflowinteractiontheorem
6.15层结海洋中的地形波Topographywaveinstratifiedocean
6.16多层模式Layersmodel
6.17两层模式中的罗斯贝波Rossbywavesinthetwo-layermodel
6.18多层模式与层差分模式的关系Relationshipbetweenthelayermodestothe“level”model
6.19地转近似:
。
。
。
,sī斯wéi维ěr尔dé德lǔ鲁pǔ普guān关xì系-Geostrophicapproximation
6.20地转近似Geostrophicapproximation
6.21shī湿yuè跃层问题Thethermoclineproblem
第七章–不稳固理论
7.2不稳固问题的提出:
lián连xù续céng层jié结mó模shì式-FormulationoftheInstabilityproblem:
Continuouslystratifiedmodel
7.3线性稳固性问题:
不稳固的条件
7.4标准波型-Normalmodes
7.5相速和增加率的范围Boundonthephasevelocityandthegrowthrate
7.6xié斜yā压不稳固:
基体机制Baroclinicinstability:
thebasicmechanisms
7.7yī伊dí迪模式Eady’smodel
7.8qià恰ní尼模式和临界层–Charney’smodelandthecriticallayer
7.9两层模式的不稳固:
问题的提出InstabilityintheTwo-layermodel:
Formulation
7.10两层模式中的标准波型:
不稳固的必要条件NormalmodesintheTwolayerModel:
anecessaryconditionforinstability
7.11两层模式中的斜压不稳固:
fēi菲lì利pú蒲模式Baroclinicinstabilityinthetwo-layermodel:
Philipsmodel
7.12摩擦效应Frictioneffect
7.13非纬向基体流的斜压不稳固Thebaroclinicinstabilityofnon-zonalFlows
7.14正压不稳固Barotropicinstability
7.15具有水平和重直切变的基体流之不稳固instabilityofcurrentswithhorizontalandverticalshearstress
7.16斜压不稳固的非线性理论Non-lineartheoryofbaroclinicinstability
第八章–非地转运动Ageostrophicmotion
8.1各向异性尺度AnisotropicScale
8.2大陆架波Continentalshelfwaves
8.3有耗散的层结流体重的慢环流Theslowcirculationofastratifed,dissipativeFluid
8.4fēng锋shēng生理论Frontogenesistheory
8.5chì赤dào道波动Equatorialfluctuations
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