矢量原理及其在天气分析和预报中的应用

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《矢量原理及其在天气分析和预报中的应用》，本书对Q矢量概念和原理进行了系统介绍，对其在天气分析和预报中的应用进行了归类和总结。书中依次介绍了：Q矢量的产生及其基本概念；准地转Q矢量；半地转Q矢量；广义Q矢量；非地转干Q矢量；非地转湿Q矢量；非均匀饱和大气中的湿Q矢量；C矢量；Q矢量分解；Q矢量在梅雨锋暴雨研究中的应用；Q矢量在华北暴雨研究中的应用；Q矢量在登陆台风降水研究中的应用；Q矢量在定量降水预报（QPF）中的应用。最后给出对Q矢量原理在天气分析和预报中的应用的展望。

书籍目录

序前言1 Q矢量的产生及其概念2 准地转Q矢量2.1 传统的准地转w方程2.2 传统的准地转w方程缺点2.3 准地转Q矢量及其w方程3 半地转Q矢量3.1 半地转Q矢量及其w方程3.2 半地转Q矢量与垂直环流4 广义Q矢量4.1 广义Q矢量的引出4.2 广义Q矢量及其w方程4.3 广义Q矢量与垂直环流5 非地转干Q矢量5.1 非地转干Q矢量及其w方程5.2 非地转干Q矢量与垂直环流5.3 非地转干Q矢量的改进6 非地转湿Q矢量6.1 非地转湿Q矢量及其w方程6.2 非地转湿Q矢量与垂直环流6.3 大尺度凝结加热HL的计算处理6.4 非地转湿Q矢量的改进6.5 一层非地转Q矢量（记为QP）6.6 湿Q矢量释用（Q*VIP）技术7 非均匀饱和大气中的湿Q矢量7.1 Qwm矢量及其山方程7.2 Qwn矢量与垂直环流7.3 Qwn矢量的各种简化形式8 C矢量8.1 C矢量8.2 广义C矢量9 Q矢量分解9.1 Q矢量PT分解9.2 Q矢量PG分解10 Q矢量在华北暴雨中的应用10.1 天气形势概况10.2 非地转湿Q矢量对暴雨过程的诊断11 Q矢量在梅雨锋暴雨中的应用11.1 天气过程简介11.2 总的Q矢量诊断分析11.3 Q矢量分解分析12 Q矢量在登陆台风降水中的应用12.1 天气过程简介12.2 “海棠”台风（2005）暴雨成因定量分析12.3 运用Q矢量PG分解诊断分析台风结构对其降水的影响13 Q矢量在定量降水预报中的应用13.1 梅雨降水13.2 登陆台风降水13.3 2004年6-8月汛期降水预报检验13.4 讨论展望参考文献附录 本书所用符号及其代表意义一览表

章节摘录

　　准地转（QG）理论是近代动力气象学的基础，它可以描述中纬度地区大气的许多基本结构，因此它是中纬度天气学的基础，是中纬度地区天气预报的主要理论依据。常规方法的天气预报就是这一理论的实际应用。20世纪40年代后期，准地转方法就被用来诊断中纬度斜压扰动所产生的垂直运动，50年代以后，得到一般形式的w方程即p坐标的垂直速度方程。到了20世纪70年代，QG原理在业务上已成为从模式产品估算垂直运动的基础。从此开始了w方程对天气系统垂直运动的诊断。利用m方程诊断垂直运动的优点在于：它是个诊断方程，只需要一个时次的资料，而且方程的物理意义明确。但是，它的不足之处在于：w方程的右边包含垂直导数项，这就使得在定量计算时，至少需要两层的资料，也为定性诊断带来不便。此外，在w方程中右边包括绝对涡度平流的微差和温度平流的拉普拉斯强迫，当这两项的符号相反时，就很难定性地判断垂直运动的方向，并且这两项之间还存在部分相互抵消效应，如果分别计算这两项强迫的垂直运动会得出不正确的结果。所以，传统的w方程在定量计算w及定性应用上有一定的困难。Trenberth（1978）指出这种抵消现象在对流层中层最为明显。为了克服这个缺点，他用类似Sutcliffe（1947）的方法将w方程强迫项表示成热成风涡度平流。　　……

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