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第1章 引论1

1.1 边界层气象学1

1.2 边界层气象学的应用范例3

1.2.1 地表通量的参数化3

1.2.2 生态系统的新陈代谢4

1.2.3 生物颗粒的传播路径4

1.2.4 空气污染物扩散5

1.2.5 预测蒸散5

1.2.6 城市热岛效应5

1.2.7 与大尺度大气运动的联系6

1.2.8 输送现象6

1.3 本书框架7

1.4 如何使用本书7

第2章 基本方程9

2.1 坐标系9

2.2 动量守恒原理10

2.3 质量守恒12

2.4 能量守恒15

2.5 理想气体定律16

2.6 地表能量平衡18

习题20

参考文献22

第3章 平均量的控制方程23

3.1 雷诺分解23

3.2 流体的不可压缩性26

3.3 速度、混合比和位温的平均方程28

3.4 简化的一维方程30

3.5 闭合问题32

3.6 量化湍流通量的方法36

3.6.1 实验研究36

3.6.2 模型研究39

习题41

参考文献45

第4章 大气湍流的产生与维持47

4.1 能量库与能量传输47

4.2 平均流的动能收支50

4.3 湍流的动能收支53

4.4 大气稳定度56

习题62

参考文献66

第5章 植被冠层内的流场67

5.1 冠层形态67

5.2 冠层体积平均67

5.3 平均动量方程70

5.4 冠层内风廓线的解析解72

5.5 平均流和湍流的动能收支74

5.6 剪切不稳定和湍流的诞生75

习题80

参考文献83

第6章 大气边界层中的受力平衡84

6.1 大气分层84

6.1.1 对流边界层84

6.1.2 稳定边界层86

6.1.3 大气边界层的昼夜演变87

6.2 中性和对流边界层内的受力平衡88

6.3 大气稳定条件下的受力平衡92

习题97

参考文献100

第7章 近地边界层痕量物质扩散101

7.1 基本约束条件101

7.2 均匀湍流中的点源扩散103

7.2.1 瞬时点源103

7.2.2 连续点源107

7.3 高架源的高斯烟羽模型108

7.4 地面源的扩散过程110

7.4.1 地面线源110

7.4.2 地面点源113

7.5 植被冠层中的扩散114

7.6 通量贡献区理论115

7.6.1 通量贡献区的概念115

7.6.2 确定通量贡献区函数的方法117

7.6.3 通量贡献区模型119

习题121

参考文献124

第8章 涡度相关原理126

8.1 引言126

8.2 冠层源项126

8.3 净生态系统交换的概念129

8.4 箱式法130

8.5 涡度相关法的控制体积132

8.6 无平流条件下的涡度相关法136

8.7 垂直平流137

8.8 水平平流141

8.9 实际应用中需关注的问题143

习题144

参考文献147

第9章 通量观测中的密度效应148

9.1 密度效应148

9.2 涡度相关观测中的密度效应149

9.3 通量梯度关系中的密度效应153

9.4 箱式法测定通量的密度效应156

习题157

参考文献160

第10章 能量平衡、蒸发和表面温度162

10.1 叶片尺度通量的阻力表达式162

10.2 冠层能量平衡和大叶模型165

10.3 应用于遥感的单源模型168

10.4 双源蒸发模型170

10.5 地气交换模型的改进172

10.6 表面温度的单源模型173

习题177

参考文献180

第11章 大气边界层的热量、水汽和痕量气体收支182

11.1 引言182

11.2 对流边界层的平板近似理论183

11.3 边界层增厚和夹卷过程186

11.3.1 边界层增厚186

11.3.2 夹卷过程188

11.3.3 边界层云的作用：积云189

11.3.4 边界层云的作用：层积云190

11.4 对流边界层的热量收支192

11.5 对流边界层的CO2收支194

11.6 对流边界层的水汽收支197

11.7 夜间稳定边界层中的痕量气体198

11.8 平衡边界层199

11.8.1 海洋上的平衡边界层199

11.8.2 陆地上的平衡边界层200

习题201

参考文献205

符号与常数207

索引214