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第一编 基础物理量3

第1章　表示空气湿度的物理量3

1.1　饱和水汽压3

1.2　水汽状态方程与水汽密度6

1.3 比湿与混合比7

1.4　相对湿度与温度-露点差10

1.5　虚温与密度温度11

第2章　热力学图解上的几个特征高度15

2.1　抬升凝结高度15

2.2　对流凝结高度与对流温度20

2.3　起始抬升高度与起始下沉高度21

2.4 自由对流高度、平衡高度与等面积高度24

2.5　0℃层高度与-30℃层高度25

第3章　与大气中水分有关的物理量27

3.1　大气可降水量27

3.2　凝结函数28

3.3　降水效率30

第4章　温湿特征量32

4.1　位温与虚位温32

4.2　假相当位温与饱和假相当位温33

4.3　湿球温度与湿球位温38

4.4　湿静力温度39

第5章　云中含水量的计算43

5.1　绝热比含水量43

5.2　利用强风暴数值模式求云中液水含量44

5.3　利用中尺度数值模式求云中液水含量46

第6章　平均风矢与相对风矢51

6.1　风向、风速、风矢与u,v分量的关系51

6.2　气柱平均风矢52

6.3　雷暴的移速53

6.4　风暴相对风矢54

第7章　涡度、散度与垂直速度56

7.1　涡度的计算56

7.2　散度的计算58

7.3　垂直速度的诊断59

7.4　地转偏差与散度、垂直速度的关系61

第8章　水汽通量与水汽通量散度64

8.1　水汽通量64

8.2　水汽通量散度65

8.3　水汽通量散度应用示例67

第9章　平流与差动平流70

9.1　温度平流70

9.2　涡度平流71

9.3　θse平流72

9.4　θse差动平流73

第二编 稳定度与稳定度指数77

第10章　条件性稳定度指数77

10.1　气块法77

10.2　条件性稳定度指数78

10.3 肖沃特指数81

10.4　抬升指数82

10.5　最大抬升指数82

10.6　抬升垂直运动指数83

第11章　对流性稳定度指数84

11.1　对流性稳定度84

11.2　对流性稳定度指数85

11.3　条件-对流稳定度指数86

11.4　最大对流稳定度指数86

第三编 有效能量91

第12章　对流有效位能91

12.1　对流有效位能的概念91

12.2　与CAPE计算有关的几个问题93

12.3　计算注意事项95

12.4 与CAPE应用有关的一些问题95

12.5　小结96

第13章　下沉对流有效位能98

13.1　斜交T-logp图98

13.2 下沉对流有效位能（DCAPE）98

13.3　下沉对流有效位能的计算方法100

13.4　讨论101

第14章　湿有效能量102

14.1　湿总能量102

14.2　有效能量、无效能量以及参考状态104

14.3　全球湿有效能量与湿-比有效能量的近似表达式106

14.4　参考状态的确定108

14.5　Amk与MAE1的计算及其单位112

14.6　Amk对非局地暴雨信号的放大作用112

14.7　小结113

第四编 与垂直风切变有关的量117

第15章　环境风的垂直切变和理查森数117

15.1　环境风的垂直切变117

15.2　理查森数119

第16章　局地螺旋度与z-螺旋度123

16.1　螺旋度123

16.2　局地螺旋度与z-螺旋度表达式123

16.3　局地螺旋度密度的几个特性124

第17章　风暴相对螺旋度127

17.1　风暴相对螺旋度127

17.2　风暴相对螺旋度的计算127

17.3　讨论128

第五编 不稳定能量的储存机制137

第18章　储能机制指数137

18.1　干暖盖强度指数137

18.2　储能指数138

18.3　干暖盖特征的另一种表示方法138

18.4　其他分析结果139

18.5　小结140

第19章　对流抑制能量141

19.1　热力学图解上的负面积141

19.2　对流抑制能量定义141

19.3　CIN的预报应用142

19.4　与CIN计算有关的几个问题142

第六编 触发（抬升）机制147

第20章　边界层中的散度和垂直速度147

20.1　地面附近散度的计算147

20.2　边界层中垂直速度的计算148

第21章　准地转Q矢量150

21.1　准地转Q矢量表达式Ⅰ150

21.2　准地转Q矢量表达式Ⅱ151

21.3　Q矢量散度为强迫项的准地转ω方程151

21.4　ω∞？·Q的导出153

21.5　补充知识：矢量的“梯度”153

第22章　热成风适应机制与垂直运动156

22.1　陈秋士数156

22.2　非地转风情况下大尺度动力学方程的简化156

22.3　热成风适应简化方程157

22.4　热成风适应机制与垂直运动发生的原则159

22.5　适应与水平尺度的关系160

第七编 热力学与运动学量的组合参数第23章　相当位涡163

23.1 引言163

23.2　等压面上的EPV163

23.3　EPV计算示例166

第24章　湿位势涡度168

24.1　位势涡度和湿位势涡度定义168

24.2　位涡守恒性168

24.3　湿位涡守恒性170

24.4　等压面上的湿位涡及倾斜涡度发展理论171

24.5　位涡和湿位涡单位172

24.6　倾斜涡度发展理论的应用173

第25章　风暴强度指数174

25.1　引言174

25.2　资料来源及处理方法174

25.3　点聚图175

25.4　风暴强度指数176

25.5　应用举例177

第26章　能量螺旋度指数、涡生参数与粗理查森数179

26.1　能量螺旋度指数179

26.2　涡生参数179

26.3　粗理查森数181

第八编 强对流天气指数185

第27章　雷暴指数185

27.1　杰弗逊指数与莱克力指数185

27.2　T＊指数186

27.3　瑞士新雷暴预报指数187

第28章　雷暴大风与下击暴流指数190

28.1　雷暴大风（日）与下击暴流190

28.2　大风指数192

28.3　微下击暴流潜势日指数193

28.4　微下击暴流的预报193

第29章　冰雹指数196

29.1　上升气流196

29.2　降雹条件198

29.3　最大上升速度与0℃层高度的关系202

29.4　降雹的预报203

第30章　雷电（闪电）指数205

30.1　闪电205

30.2　地闪气候规律206

30.3　闪电频数的简单参数化方案208

30.4　云地闪频率211

第31章　强天气分析预报的其他指数215

31.1　全总指数及修正的全总指数215

31.2　强天气威胁指数215

31.3　K指数及修正的K指数216

31.4　山崎指数217

第九编 锋与锋生221

第32章　能量锋与Ω系统221

32.1　能量锋221

32.2　Ω能量系统（锢囚高能舌）222

32.3　Ω系统湿斜压调整过程224

第33章　标量锋生公式226

33.1　概述226

33.2　锋生、锋消公式226

33.3　影响锋生、锋消的因子228

33.4　伸展形变与切变形变229

33.5　其他形式的锋生公式232

33.6　d/dt丨？hθ丨表达式的物理意义234

33.7　应用中的注意事项235

第34章　矢量锋生函数236

34.1　概述236

34.2　矢量锋生公式236

34.3　其他形式的矢量锋生公式239

34.4　Fn与Fs的意义241

第十编 压能、旋转风与辐散风245

第35章　压能245

35.1　概述245

35.2　压能性质1245

35.3　压能性质2247

35.4　压能性质3248

第36章　旋转风与辐散风的Endlich计算方法249

36.1　基本原理249

36.2　计算步骤249

36.3　应用示例251

36.4　小结253