前言

第1章 绪论

1．1 大气环流与大气环流学

1．2 大气环流学的发展简史

1．3 大气环流学的研究方法

第2章 大气环流的基本观测事实

2．1 基本控制因子和基本制约关系

2．2 环流分解

2．3 平均纬向环流和平均经圈环流

2．4 平均水平环流

2．5 平均温度场

2．6 地气系统辐射收支及热量交换

2．7 总结

第3章 大气中的角动量平衡

3．1 角动量及相关物理定律

3．2 角动量连续方程

3．3 极冠区大气的角动量倾向方程

3．4 角动量平衡方程

3．5 P、F诊断结果

3．6 m诊断结果

3．7 完成角动量输送的环流系统

3．8 总结

第4章 大气中的热量平衡与水分平衡

4．1 热量

4．2 热量倾向方程

4．3 极冠区全热量平衡方程

4．4 纬向平均温度场的维持机制和诊断结果

4．5 大气中的水分平衡

4．6 总结

第5章 大气中的动能平衡与能量循环

5．1 动能方程

5．2 有效位能方程

5．3 大气热机效率及特征速率估计

5．4 全球纬向平均动能Kz和涡动动能Ke方程

5．5 全球纬向平均有效位能Az和涡旋有效位能Ae方程

5．6 诊断分析结果

5．7 总结

第6章 大气环流数值模拟简介

6．1 理论基础与方法发展

6．2 数值模式简介

6．3 数值试验举例

6．4 总结

第7章 转盘试验简介

7．1 转盘试验装置

7．2 轴对称极赤温差下旋转流体自由运动的模拟

7．3 转盘试验的意义

7．4 总结

参考文献

附录 气候位势高度场波谱定量分析

1 谐波分析方法及应用

2 球函数分析方法及应用

实习一 北半球1月、7月500hPa气候高度场定常波强度分析

实习二 1月、7月40°N 500hPa等压面气候高度场谐波分析

实习三 4月、10月平均经圈环流质量流函数计算及分析

复习思考题

本书概述了大气环流学发展历史和研究方法。重点介绍了全球月(季)平均风、压、温场的基本观测事实及相互联系，它们随纬度、高度、季节的变化及北、南半球间的差异，初步分析了它们的物理成因。用动力诊断方法，从大气中的角动量平衡、热量与水分平衡、动能平衡与能量循环等方面讨论了大气环流维持机制。结合中国科学院大气物理研究所两个大气环流模式，初步介绍了大气环流研究的数值模拟方法，还概要介绍了大气环流研究中的转盘试验方法。另外，《大气环流概论》(作者李丽平、秦育婧、智海、施宁、王盘兴)重视培养学生的分析能力，对常用的大气环流基本分析方法，包括环流分解、谐波分析和球函数分析、平均经圈环流的质量流函数计算等方法，给出了简要介绍并编写了实习。

《大气环流概论》适用于大气科学各专业及地学相关专业本科教学，也可供相关专业研究生、科研工作者及业务人员参考。

大气环流学是大气科学中研究行星尺度大气运动基本状态、形成原因和维持机制的分支，《大气环流概论》(作者李丽平、秦育婧、智海、施宁、王盘兴)概要介绍大气环流学基础知识和研究方法，故取名为“大气环流概论”。大气环流既是中短期天气变化的背景，又是区域气候异常的直接原因，故大气环流学是大气科学重要分支；又因为在组成气候系统的五个圈层(大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈)的相互作用中，大气环流扮演了最活跃的角色，因而大气环流学是地学许多学科相关专业关注的焦点。所以，在大气科学和地学相关专业开设“大气环流概论”课程十分必要。