天气分析预报物理量计算基础

第一编 基础物理量
第1章　表示空气湿度的物理量
1.1　饱和水汽压
1.2　水汽状态方程与水汽密度
1.3 比湿与混合比
1.4　相对湿度与温度-露点差
1.5　虚温与密度温度
第2章　热力学图解上的几个特征高度
2.1　抬升凝结高度
2.2　对流凝结高度与对流温度
2.3　起始抬升高度与起始下沉高度
2.4 自由对流高度、平衡高度与等面积高度
2.5　0℃层高度与-30℃层高度
第3章　与大气中水分有关的物理量
3.1　大气可降水量
3.2　凝结函数
3.3　降水效率
第4章　温湿特征量
4.1　位温与虚位温
4.2　假相当位温与饱和假相当位温
4.3　湿球温度与湿球位温
4.4　湿静力温度
第5章　云中含水量的计算
5.1　绝热比含水量
5.2　利用强风暴数值模式求云中液水含量
5.3　利用中尺度数值模式求云中液水含量
第6章　平均风矢与相对风矢
6.1　风向、风速、风矢与u,v分量的关系
6.2　气柱平均风矢
6.3　雷暴的移速
6.4　风暴相对风矢
第7章　涡度、散度与垂直速度
7.1　涡度的计算
7.2　散度的计算
7.3　垂直速度的诊断
7.4　地转偏差与散度、垂直速度的关系
第8章　水汽通量与水汽通量散度
8.1　水汽通量
8.2　水汽通量散度
8.3　水汽通量散度应用示例
第9章　平流与差动平流
9.1　温度平流
9.2　涡度平流
9.3　θse平流
9.4　θse差动平流
第二编 稳定度与稳定度指数
第10章　条件性稳定度指数
10.1　气块法
10.2　条件性稳定度指数
10.3 肖沃特指数
10.4　抬升指数
10.5　最大抬升指数
10.6　抬升垂直运动指数
第11章　对流性稳定度指数
11.1　对流性稳定度
11.2　对流性稳定度指数
11.3　条件-对流稳定度指数
11.4　最大对流稳定度指数
第三编 有效能量
第12章　对流有效位能
12.1　对流有效位能的概念
12.2　与CAPE计算有关的几个问题
12.3　计算注意事项
12.4 与CAPE应用有关的一些问题
12.5　小结
第13章　下沉对流有效位能
13.1　斜交T-logp图
13.2 下沉对流有效位能（DCAPE）
13.3　下沉对流有效位能的计算方法
13.4　讨论
第14章　湿有效能量
14.1　湿总能量
14.2　有效能量、无效能量以及参考状态
14.3　全球湿有效能量与湿-比有效能量的近似表达式
14.4　参考状态的确定
14.5　Amk与MAE1的计算及其单位
14.6　Amk对非局地暴雨信号的放大作用
14.7　小结
第四编 与垂直风切变有关的量
第15章　环境风的垂直切变和理查森数
15.1　环境风的垂直切变
15.2　理查森数
第16章　局地螺旋度与z-螺旋度
16.1　螺旋度
16.2　局地螺旋度与z-螺旋度表达式
16.3　局地螺旋度密度的几个特性
第17章　风暴相对螺旋度
17.1　风暴相对螺旋度
17.2　风暴相对螺旋度的计算
17.3　讨论
第五编 不稳定能量的储存机制
第18章　储能机制指数
18.1　干暖盖强度指数
18.2　储能指数
18.3　干暖盖特征的另一种表示方法
18.4　其他分析结果
18.5　小结
第19章　对流抑制能量
19.1　热力学图解上的负面积
19.2　对流抑制能量定义
19.3　CIN的预报应用
19.4　与CIN计算有关的几个问题
第六编 触发（抬升）机制
第20章　边界层中的散度和垂直速度
20.1　地面附近散度的计算
20.2　边界层中垂直速度的计算
第21章　准地转Q矢量
21.1　准地转Q矢量表达式Ⅰ
21.2　准地转Q矢量表达式Ⅱ
21.3　Q矢量散度为强迫项的准地转ω方程
21.4　ω∞？·Q的导出
21.5　补充知识：矢量的“梯度”
第22章　热成风适应机制与垂直运动
22.1　陈秋士数
22.2　非地转风情况下大尺度动力学方程的简化
22.3　热成风适应简化方程
22.4　热成风适应机制与垂直运动发生的原则
22.5　适应与水平尺度的关系
第七编 热力学与运动学量的组合参数第23章　相当位涡
23.1 引言
23.2　等压面上的EPV
23.3　EPV计算示例
第24章　湿位势涡度
24.1　位势涡度和湿位势涡度定义
24.2　位涡守恒性
24.3　湿位涡守恒性
24.4　等压面上的湿位涡及倾斜涡度发展理论
24.5　位涡和湿位涡单位
24.6　倾斜涡度发展理论的应用
第25章　风暴强度指数
25.1　引言
25.2　资料来源及处理方法
25.3　点聚图
25.4　风暴强度指数
25.5　应用举例
第26章　能量螺旋度指数、涡生参数与粗理查森数
26.1　能量螺旋度指数
26.2　涡生参数
26.3　粗理查森数
第八编 强对流天气指数
第27章　雷暴指数
27.1　杰弗逊指数与莱克力指数
27.2　T＊指数
27.3　瑞士新雷暴预报指数
第28章　雷暴大风与下击暴流指数
28.1　雷暴大风（日）与下击暴流
28.2　大风指数
28.3　微下击暴流潜势日指数
28.4　微下击暴流的预报
第29章　冰雹指数
29.1　上升气流
29.2　降雹条件
29.3　最大上升速度与0℃层高度的关系
29.4　降雹的预报
第30章　雷电（闪电）指数
30.1　闪电
30.2　地闪气候规律
30.3　闪电频数的简单参数化方案
30.4　云地闪频率
第31章　强天气分析预报的其他指数
31.1　全总指数及修正的全总指数
31.2　强天气威胁指数
31.3　K指数及修正的K指数
31.4　山崎指数
第九编 锋与锋生
第32章　能量锋与Ω系统
32.1　能量锋
32.2　Ω能量系统（锢囚高能舌）
32.3　Ω系统湿斜压调整过程
第33章　标量锋生公式
33.1　概述
33.2　锋生、锋消公式
33.3　影响锋生、锋消的因子
33.4　伸展形变与切变形变
33.5　其他形式的锋生公式
33.6　d/dt丨？hθ丨表达式的物理意义
33.7　应用中的注意事项
第34章　矢量锋生函数
34.1　概述
34.2　矢量锋生公式
34.3　其他形式的矢量锋生公式
34.4　Fn与Fs的意义
第十编 压能、旋转风与辐散风
第35章　压能
35.1　概述
35.2　压能性质1
35.3　压能性质2
35.4　压能性质3
第36章　旋转风与辐散风的Endlich计算方法
36.1　基本原理
36.2　计算步骤
36.3　应用示例
36.4　小结
第一编 基础物理量
第1章　表示空气湿度的物理量
1.1　饱和水汽压
1.2　水汽状态方程与水汽密度
1.3 比湿与混合比
1.4　相对湿度与温度-露点差
1.5　虚温与密度温度
第2章　热力学图解上的几个特征高度
2.1　抬升凝结高度
2.2　对流凝结高度与对流温度
2.3　起始抬升高度与起始下沉高度
2.4 自由对流高度、平衡高度与等面积高度
2.5　0℃层高度与-30℃层高度
第3章　与大气中水分有关的物理量
3.1　大气可降水量
3.2　凝结函数
3.3　降水效率
第4章　温湿特征量
4.1　位温与虚位温
4.2　假相当位温与饱和假相当位温
4.3　湿球温度与湿球位温
4.4　湿静力温度
第5章　云中含水量的计算
5.1　绝热比含水量
5.2　利用强风暴数值模式求云中液水含量
5.3　利用中尺度数值模式求云中液水含量
第6章　平均风矢与相对风矢
6.1　风向、风速、风矢与u,v分量的关系
6.2　气柱平均风矢
6.3　雷暴的移速
6.4　风暴相对风矢
第7章　涡度、散度与垂直速度
7.1　涡度的计算
7.2　散度的计算
7.3　垂直速度的诊断
7.4　地转偏差与散度、垂直速度的关系
第8章　水汽通量与水汽通量散度
8.1　水汽通量
8.2　水汽通量散度
8.3　水汽通量散度应用示例
第9章　平流与差动平流
9.1　温度平流
9.2　涡度平流
9.3　θse平流
9.4　θse差动平流
第二编 稳定度与稳定度指数
第10章　条件性稳定度指数
10.1　气块法
10.2　条件性稳定度指数
10.3 肖沃特指数
10.4　抬升指数
10.5　最大抬升指数
10.6　抬升垂直运动指数
第11章　对流性稳定度指数
11.1　对流性稳定度
11.2　对流性稳定度指数
11.3　条件-对流稳定度指数
11.4　最大对流稳定度指数
第三编 有效能量
第12章　对流有效位能
12.1　对流有效位能的概念
12.2　与CAPE计算有关的几个问题
12.3　计算注意事项
12.4 与CAPE应用有关的一些问题
12.5　小结
第13章　下沉对流有效位能
13.1　斜交T-logp图
13.2 下沉对流有效位能（DCAPE）
13.3　下沉对流有效位能的计算方法
13.4　讨论
第14章　湿有效能量
14.1　湿总能量
14.2　有效能量、无效能量以及参考状态
14.3　全球湿有效能量与湿-比有效能量的近似表达式
14.4　参考状态的确定
14.5　Amk与MAE1的计算及其单位
14.6　Amk对非局地暴雨信号的放大作用
14.7　小结
第四编 与垂直风切变有关的量
第15章　环境风的垂直切变和理查森数
15.1　环境风的垂直切变
15.2　理查森数
第16章　局地螺旋度与z-螺旋度
16.1　螺旋度
16.2　局地螺旋度与z-螺旋度表达式
16.3　局地螺旋度密度的几个特性
第17章　风暴相对螺旋度
17.1　风暴相对螺旋度
17.2　风暴相对螺旋度的计算
17.3　讨论
第五编 不稳定能量的储存机制
第18章　储能机制指数
18.1　干暖盖强度指数
18.2　储能指数
18.3　干暖盖特征的另一种表示方法
18.4　其他分析结果
18.5　小结
第19章　对流抑制能量
19.1　热力学图解上的负面积
19.2　对流抑制能量定义
19.3　CIN的预报应用
19.4　与CIN计算有关的几个问题
第六编 触发（抬升）机制
第20章　边界层中的散度和垂直速度
20.1　地面附近散度的计算
20.2　边界层中垂直速度的计算
第21章　准地转Q矢量
21.1　准地转Q矢量表达式Ⅰ
21.2　准地转Q矢量表达式Ⅱ
21.3　Q矢量散度为强迫项的准地转ω方程
21.4　ω∞？·Q的导出
21.5　补充知识：矢量的“梯度”
第22章　热成风适应机制与垂直运动
22.1　陈秋士数
22.2　非地转风情况下大尺度动力学方程的简化
22.3　热成风适应简化方程
22.4　热成风适应机制与垂直运动发生的原则
22.5　适应与水平尺度的关系
第七编 热力学与运动学量的组合参数第23章　相当位涡
23.1 引言
23.2　等压面上的EPV
23.3　EPV计算示例
第24章　湿位势涡度
24.1　位势涡度和湿位势涡度定义
24.2　位涡守恒性
24.3　湿位涡守恒性
24.4　等压面上的湿位涡及倾斜涡度发展理论
24.5　位涡和湿位涡单位
24.6　倾斜涡度发展理论的应用
第25章　风暴强度指数
25.1　引言
25.2　资料来源及处理方法
25.3　点聚图
25.4　风暴强度指数
25.5　应用举例
第26章　能量螺旋度指数、涡生参数与粗理查森数
26.1　能量螺旋度指数
26.2　涡生参数
26.3　粗理查森数
第八编 强对流天气指数
第27章　雷暴指数
27.1　杰弗逊指数与莱克力指数
27.2　T＊指数
27.3　瑞士新雷暴预报指数
第28章　雷暴大风与下击暴流指数
28.1　雷暴大风（日）与下击暴流
28.2　大风指数
28.3　微下击暴流潜势日指数
28.4　微下击暴流的预报
第29章　冰雹指数
29.1　上升气流
29.2　降雹条件
29.3　最大上升速度与0℃层高度的关系
29.4　降雹的预报
第30章　雷电（闪电）指数
30.1　闪电
30.2　地闪气候规律
30.3　闪电频数的简单参数化方案
30.4　云地闪频率
第31章　强天气分析预报的其他指数
31.1　全总指数及修正的全总指数
31.2　强天气威胁指数
31.3　K指数及修正的K指数
31.4　山崎指数
第九编 锋与锋生
第32章　能量锋与Ω系统
32.1　能量锋
32.2　Ω能量系统（锢囚高能舌）
32.3　Ω系统湿斜压调整过程
第33章　标量锋生公式
33.1　概述
33.2　锋生、锋消公式
33.3　影响锋生、锋消的因子
33.4　伸展形变与切变形变
33.5　其他形式的锋生公式
33.6　d/dt丨？hθ丨表达式的物理意义
33.7　应用中的注意事项
第34章　矢量锋生函数
34.1　概述
34.2　矢量锋生公式
34.3　其他形式的矢量锋生公式
34.4　Fn与Fs的意义
第十编 压能、旋转风与辐散风
第35章　压能
35.1　概述
35.2　压能性质1
35.3　压能性质2
35.4　压能性质3
第36章　旋转风与辐散风的Endlich计算方法
36.1　基本原理
36.2　计算步骤
36.3　应用示例
36.4　小结