大氣湍流基礎

出版背景

本書系統論述了大氣湍流的基本理論及其研究方法，並儘可能反映該領域最新的科學研究成果.全書分為八章，內容包括：大氣湍流概論、大氣湍流基本控制方程、大氣湍流運動、湍流統計描述、近地面層相似性理論、近地面層大氣湍流及地表參數、大氣湍流觀測法與數據處理、非定常大氣湍流及其分析方法.大氣湍流及其運動與大氣科學各部分聯繫密切，本書既考慮了大氣物理學的有關知識，也兼顧了大氣環境學科的需要. 本書可為大氣科學相關領域的科研和業務工作以及高等院校大氣物理學與大氣環境專業研究生的學習提供參考，也可供高年級本科生及相關專業，如環境保護、地理、農業、林業以及風能和核能利用等工程學科的工作者參考.

章節目錄

第一章大氣湍流概論1

1.1 湍流現象與雷諾實驗1

1.2 大氣湍流的基本特徵2

1.3 大氣湍流的產生和維持5

1.4 大氣湍流的研究6

第二章大氣湍流基本控制方程8

2.1 雷諾平均8 2

2.2 湍流巨觀統計參數10

2.3 大氣運動方程組13

2.4 雷諾平均方程17

2.5 湍流動能守恆方程22

2.6 平均運動動能方程25

2.7 Boussinesq近似26

2.8 湍流閉合技術26

第三章大氣湍流運動30

3.1 大氣湍流的平穩性、均勻性、各向同性和各態歷經性30

3.2 泰勒“冰凍”假設32

3.3 科爾莫戈羅夫的局地均勻各向同性湍流理論與湍流動能的串級輸送34

3.4 湍流混合長理論36

3.5 大氣湍流的穩定性判據37

第四章大氣湍流統計描述42

4.1 機率密度函式與特徵函式42

4.2 湍流尺度（積分尺度和微尺度）44

4.3 時間序列的湍流能譜45

4.4 湍流協方差和湍流通量的定義47

4.5 湍流通量的確定48

4.6 斜坡結構57

第五章近地面層相似性理論68

5.1 近地面層的定義和性質68

5.2 莫寧奧布霍夫相似性理論70

5.3 近地面層通量廓線關係75

5.4 空氣動力學法計算湍流通量89

5.5 湍流交換係數92

5.6 Bowen 比94

5.7 逆梯度輸送與湍流通量95

第六章近地面層大氣湍流與地表參數98

6.1 近地面層大氣湍流統計特徵98

6.2 近地面層大氣湍流能譜特徵106

6.3 近地面層空氣動力學參數——零值位移d116

6.4 近地面層空氣動力學參數——地表粗糙度z0120

第七章大氣湍流觀測法與數據處理128

7.1 風杯風速儀測風128

7.2 超聲風溫儀測風136

7.3 超聲風溫儀測溫137

7.4 湍流數據處理系統145

7.5 湍流數據的插補157

第八章非定常大氣湍流及其分析方法161

8.1 小波分析161

8.2 偽小波分析165

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