- Артикул:00-01033653
- Автор: Лапина О.В., Рейнгеверц О.Д.
- ISBN: 5-286-00245-5
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Гидрометеоиздат (все книги издательства)
- Город: Ленинград
- Страниц: 508
- Формат: 60х90 1/8
- Год: 1991
- Вес: 1000 г
Развернуть ▼
Излагаются сведения об основных геофизических процессах в атмосфере, дается перечень физических параметров атмосферы и характеристик состава атмосферы, для которых сообщаются типичные и экстремальные значения. Описываются современные модельные схемы синоптических процессов, облачности, явлений погоды и даются диапазоны изменений значений отдельных параметров. Материал представлен в пяти частях: для нижней, средней и верхней атмосферы соответственно, отдельно рассмотрены основные геофизические процессы и характеристики атмосферы, а также выделены дополнительные сведения об атмосфере.
Предназначена для широкого круга специалистов различных отраслей науки и техники, занимающихся проектированием и определением условий функционирования различных технических систем в атмосфере, а также для специалистов по гидрометеорологии, аспирантов и студентов.
Оглавление
Предисловие
Часть I. Основные геофизические процессы и характеристики атмосферы
Глава 1. Параметры атмосферы и их изменчивость
1.1. Строение и состав атмосферы
1.1.1. Слои атмосферы
1.1.2. Состав атмосферного воздуха
1.1.3. Главнейшие малые газовые составляющие (МГС)
1.1.4. Свободные радикалы
1.2. Солнечная, и инфракрасная радиация в атмосфере
1.2.1. Солнечная радиация
1.2.2. Инфракрасная радиация в атмосфере
1.3. Термодинамика атмосферы
1.3.1. Введение
1.3.2. Сухоадиабатические процессы
1.3.3. Влажно-адиабатические процессы
1.3.4. Термодинамическая устойчивость атмосферы
1.3.5. О критериях устойчивости
1.3.6. Метод слоя
1.3.7. Процессы фазовых переходов
1.4 Фазовые переходы в атмосфере
1.4.1. Общие данные
1.4.2. Ядра конденсации
1.4.3. Ледяные ядра
1.4.4. Рост капель облаков
1.4.5. Рост кристаллов в облаках
1.4.6. Глобальный баланс влаги в атмосфере
1.5. Силы, действующие в атмосфере. Общая циркуляция
1.5.1. Основные понятия
1.5.2. Фундаментальные законы гидро- и термодинамики и их приложение к изучению атмосферных процессов
1.5.3. Уравнения динамики в различных системах координат
1.5.4. Барометрические формулы для политропной атмосферы и для больших высот
1.5.5. Преобразование вертикальных координат
1.5.6. Доступная потенциальная энергия
1.5.7. Уравнение баланса
1.5.8. Общая циркуляция атмосферы
1.6. Понятие климата, климатообразующих факторов
1.7. Статистическое описание одномерной величины
1.8. Статистическое описание многомерных величин
1.9. Годовой и суточный периоды
1.10. Точность характеристик климата и изменчивость атмосферных параметров
Список литературы
Часть II. Нижняя атмосфера
Глава 2. Температура, давление; плотность
2.1. Вертикальная структура. Стандартная атмосфера
2.2. Зональное распределение. Справочная атмосфера
2.3. Пространственно-временное распределение. Климатические районы
2.4. Функции распределения и корреляции
2.5. Тропопауза
Список литературы
Глава 3. Ветер
3.1. Зональное распределение
3.2. Пространственно-временное распределение
3.3. Функции распределения и корреляции
Список литературы
Глава 4. Влажность
4.1. Характеристики влажности
4.2. Вертикальное распределение влажности
4.3. Зональное распределение
4.4. Пространственно-временное распределение
4.5. Функции распределения и корреляции
Список литературы
Глава 5. Облака
5.1. Классификация облаков
5.1.1. Введение
5.1.2. Классификация облаков
5.1.3. Основные атмосферные процессы, приводящие к образованию облаков различных форм
5.2. Повторяемость и пространственная структур облаков различных форм
5.2.1. Классификация пространственно-временных масштабов атмосферных процессов
5.2.2. Степень закрытия небосвода
5.2.3. Повторяемость облаков различных форм
5.2.3.1. Слоистообразные облака
5.2.3.2. Облачные системы теплых фронтов (ОС ТФ)
5.2.3.3. Облачные системы холодных фронтов (ОС ХФ)
5.2.3.4. Облачные системы фронтов окклюзии (ОС ФО)
5.2.3.5. Мезоструктура фронтальных ОС. Затопленная конвекция
5.2.4. Облака вертикального развития (Cu, Cb)
5.2.4.1. Основные характеристики Cu и Cb
5.2.4.2. Разновидности Cb
5.2.4.3. Поля конвективных облаков
5.2.5. Вертикальная структура облаков различных форм
5.2.5.1. Облака нижнего яруса
5.2.5.2. Облака среднего яруса
5.2.5.3. Облака верхнего яруса
5.2.5.4. Облака конвективного развития
5.2.6. Температурный режим и влажность в облаках различных форм
5.2.6.1. Облака нижнего яруса
5.2.6.2. Облака среднего яруса
5.2.6.3. Облака верхнего яруса
5.2.6.4. Вертикальное распределение и вертикальный градиент температуры в слоистообразных облаках
5.2.6.5. Горизонтальные градиенты температуры в слоистообразных облаках
5.2.6.6. Структура поля температуры в зонах кучевых и кучево-дождевых облаков
5.2.6.7. Влажность в облаках
5.3. Вертикальные движения и турбулентность в облаках
5.3.1. Вертикальные движения во фронтальных облаках
5.3.2. Вертикальные потоки внутри Си и в его окрестности
5.3.3. Вертикальные потоки внутри СЬ и в его окрестности
5.3.4. Вовлечение в конвективные облака
5.3.5. Турбулентность в слоистообразных и волнистообразных облаках
5.3.6. Спектральная структура пульсаций в слоистообразных и волнистообразных облаках
5.3.7. Турбулентность внутри Cu, Cb и в их окрестностях
5.3.8. Спектральная структура пульсаций в Cu, Cb
5.4. Микроструктура облаков
5.4.1. Фазовое строение облаков
5.4.2. Концентрация и спектр размеров облачных капель
5.4.3. Форма кристаллов, их плотность и скорость падения
5.4.4. Интегральные микроструктурные параметры облаков
5.4.5. Водозапасы облаков
Список литературы
Глава 6. Осадки
6.1. Основные закономерности пространственного распределения годового количества осадков
6.1.1. Пространственное распределение осадков на равнинной части территории СССР
6.1.1.1. Месячное количество осадков
6.1.2. Основные характеристики атмосферных осадков на континентах
6.1.2.1. Западная Европа
6.1.2.2. Зарубежная Азия
6.1.2.3. Африка
6.1.2.4. Северная Америка
6.1.2.5. Южная Америка
6.1.2.6. Австралия
6.1.2.7. Океания
6.1.3. Основные закономерности поля осадков континентов
6.2. Пространственно-временная структура полей жидких осадков
6.2.1. Классификация осадков
6.2.2. Структура осадков теплового периода года
6.2.3. Географическое распределение характеристик интенсивности осадков теплого периода
6.2.4. Пространственно-временная структура полей осадков
Список литературы
Глава 7. Синоптические системы и явления погоды
7.1. Воздушные массы и фронты
7.2. Циклоны и антициклоны
7.3. Тропические циклоны
7.4. Конвективные явления (конвекция)
7.5. Струйные течения
7.6. Смерч
7.7. Местная циркуляция
7.8. Обледенение
7.9. Метели
7.10. Туманы
7.11. Пыльные бури
7.12. Град
7.13. Грозы
Список литературы
Глава 8. Радиационный режим
8.1. Характеристики радиационного режима
8.1.1. Прямая солнечная радиация
8.1.2. Рассеянная радиация
8.1.3. Суммарная радиация
8.1.4. Альбедо подстилающей поверхности
8.1.5. Радиационный баланс подстилающей поверхности
8.1.6. Прозрачность атмосферы
8.2. Географическое распределение составляющих радиационного баланса
8.2.1. Распределение суммарной радиации на земном шаре
8.2.2. Распределение прямой, рассеянной и суммарной радиации на территории СССР
8.2.3. Географическое распределение средних многолетних характеристик альбедо подстилающей поверхности
8.2.4. Распределение радиационного баланса на территории СССР
8.3. Особенности структуры временных рядов и поля солнечной радиации
8.3.1. Временная изменчивость месячных и суточных сумм суммарной радиации
8.3.2. Пространственная корреляция сумм солнечной радиации
8.4. Экспериментальные исследования радиационного режима в свободной атмосфере
Список литературы
Глава 9. Пограничный слой атмосфер
9.1. Общие представления о строении пограничного слоя атмосферы. Внешние параметры
9.2. Типовые профили скорости ветра, температуры и влажности воздуха
9.3. Суточный ход температуры, ветра и влажности воздуха на разных высотах
9.4. Расчетные характеристики АПС в нижнем слое атмосферы
9.5. Структура турбулентности в приземном и пограничном слоях атмосферы
9.6. Особенности строения пограничного слоя в условиях горизонтально неоднородной поверхности
Список литературы
Глава 10. Турбулентность в атмосфере
10.1. Основные характеристики турбулентных движений
10.1.1. Статистический аппарат описания турбулентности
10.1.2. Структура турбулентного потока
10.1.2.1. Когерентные вихревые структуры
10.1.2.2. Общие закономерности образования и эволюции стохастической турбулентности
10.1.2.3. Энергетика стохастической турбулентности
10.1.2.4. Внешний и внутренний масштабы турбулентности
10.2. Турбулентность в ясном небе
10.2.1. Пространственные и временные параметры ТЯН в тропосфере и нижней стратосфере
10.2.1.1. Размеры и форма турбулентных зон
10.2.2. Временная эволюция ТЯН
10.2.3. Интенсивность ТЯН в тропосфере и нижней стратосфере
10.2.3.1. Вертикальные и горизонтальные скорости пульсаций
10.2.4. Спектральные характеристики ТЯН
10.2.4.1. Зависимость спектров ТЯН от атмосферной стратификации
10.2.4.2. Формы представления спектров ТЯН в авиационных приложениях
Список литературы
Часть III. Средняя атмосфера
Глава 11. Структура средней атмосферы и особенности пространственно-временных вариаций ее параметров
11.1. Вертикальное распределение метеорологических параметров в средней атмосфере
11.2. Межполушарные различия в средних значениях метеорологических элементов
11.3. Меридиональное распределение
11.4. Сезонный ход термодинамических параметров
11.5. Сезонные перестройки циркуляции
11.6. Средние поля метеорологических элементов
11.7. Стратосферные потепления
Список литературы
Глава 12. Эмпирические модели средней атмосферы
12.1. Краткий обзор стандартных и справочных атмосфер
12.2. Справочная атмосфера, построенная на основе спутниковых данных
12.3. Некоторые вопросы последовательного аналитического представления справочных атмосфер
12.4. Аналитическая справочная атмосфера
12.5. Уточненная аналитическая справочная атмосфера северного полушария
12.6. Сопоставление уточненной аналитической модели с другими справочными атмосферами
12.7. Аналитическое описание средних метеорологических полей на уровнях нижней термосферы
12.8. Средние квадратические отклонения метеорологических параметров средней атмосферы
12.9. Квантили одномерного распределения метеорологических параметров
12.10. Вертикальные корреляционные функции
12.11. Естественные ортогональные составляющие вертикальных профилей метеорологических параметров средней атмосферы
12.12. Нестационарные планетарные волны
12.13. Мезомасштабные возмущения атмосферы
12.14. Приливы в средней атмосфере
Список литературы
Глава 13. Динамика средней атмосферы
13.1. Общий вид уравнений гидродинамики в различных системах координат
13.2. Некоторые упрощения исходной системы уравнений гидродинамики
13.3. Зональность и вихревые составляющие
13.4. Трение и турбулентность, вызванные внутренними гравитационными волнами
13.5. Об использовании экспериментальных данных для анализа движений и потоков в средней атмосфере
Список литературы
Глава 14. Радиационные процессы в средней атмосфере
14.1. Введение
14.2. Основные фотометрические величины
14.3. Физика радиационных процессов
14.3.1. Уширение спектральных линий
14.3.2. Функция Планка. Излучение абсолютно черного тела
14.3.3. Поглощение
14.3.3.1. Коротковолновая область
14.3.3.2. Длинноволновая область
14.3.4. Рассеяние
14.3.5. Уравнение переноса излучения
14.3.6. Нагревание средней атмосферы коротковолновой (солнечной) радиацией
14.3.7. Фотодиссоциация
14.4. Методы расчета радиационных процессов в ИК-диапазоне
14.4.1. Расчет функций пропускания
14.4.2. Нагревание/выхолаживание средней атмосферы в ИК-диапазоне
14.5. Данные для расчета радиационных процессов
14.5.1. Внеатмосферный спектр и некоторые сопутствующие данные
14.5.2. Спектроскопические данные для расчета фотодиссоциации
14.5.3. Параметризация потока УФ-радиации в атмосфере в диапазоне длин волн 280-380 мм
14.5.4. Некоторые полезные постоянные
Список литературы
Глава 15. Состав и химия средней атмосферы
15.1. Введение
15.1.1. Кислородные составляющие
15.1.2. Озон О3
15.2. Углеродные компоненты
15.2.1. Метан СН4
15.2.2. Формальдегид СН2О
15.2.3. Оксид углерода СО
15.2.4. Диоксид углерода СО2
15.2.5. Углеводороды
15.3. Водородные соединения
15.3.1. Водяной пар Н2О
15.3.2. Молекулярный водород Н2
15.3.3. Водородные радикалы
15.3.4. Атомарный водород Н
15.3.5. Гидроксил ОН
15.3.6. Гидропероксил НО2
15.3.7. Перекись водорода Н2О2
15.4. Азотные составляющие
15.4.1. Закись азота N2О
15.4.2. Оксид азота NО
15.4.3. Диоксид азота NО2
15.4.4. Триоксид азота NO3
15.4.5. Азотный ангидрид N2О5
15.4.6. Азотная кислота HNO3
15.4.7 Перекисноазотная кислота HNО4
15.5. Соединения хлора
15.5.1. Атомарный хлор Сl
15.5.2. Оксид хлора СlO
15.5.3. Нитрат хлора ClONO2
15.5.4. Хлористый водород НСl
15.6. Соединения брома
15.6.1. Метилбромид СН3Вr
15.6.2. Галон 1301 CBrF3
15.6.3. Галон 1211 CBrClF2
15.7. Соединения фтора
15.8. Галогенуглеводороды
15.8.1. Четыреххлористый углерод CCl4 (ХФУ-10)
15.8.2. Метилхлорид CH3Cl
15.8.3. Метилхлороформ CH3CCl3
15.8.4. Фреоны
15.9. Ионный состав средней атмосферы
15.9.1. Ионный состав стратосферы
15.9.2. Ионный состав области D
15.10. Свободные электроны в мезосфере (область D)
Список литературы
Глава 16. Глобальное распределение атмосферного озона
16.1. Общее содержание озона и его изменчивость для северного полушария
16.2. Общее содержание озона и его изменчивость для южного полушария
16.3. Вертикальное распределение озона
Список литературы
Часть IV. Верхняя атмосфера
Введение
Список литературы
Глава 17. Кинетика элементарных процессов в верхней атмосфере
17.1. Фотодиссоциация и фотоионизация
17.2. Столкновительные процессы
17.3. Аэрономические реакции
Список литературы
Глава 18. Тепловой баланс
18.1. Функции нагревания
18.2. Процессы охлаждения
18.3. Распределение температуры
Список литературы
Глава 19. Плотность, состав, динамика
19.1. Диффузия, турбулентность, среднемассовый перенос
19.2. Распределение основных нейтральных составляющих
19.3. Малые и возбужденные компоненты
Список литературы
Глава 20. Заряженные компоненты
20.1. Область Е
20.2. Область F
Список литературы
Глава 21. Свечение верхней атмосферы и возбуждение частиц
21.1. Основные характеристики эмиссий
21.2. Механизмы возбуждения эмиссий
Список литературы
Глава 22. Модели верхней атмосферы
22.1. Модели отдельных областей
22.2. Самосогласованные модели
22.3. Эмпирические и полуэмпирические модели
Список литературы
Часть V. Дополнительные сведения об атмосфере
Глава 23. Атмосферное электричество
23.1. Характеристики атмосферного электричества
23.2. Глобальная атмосферно-электрическая токовая цепь
23.2.1. Понятие о глобальной атмосферно-электрической цепи. Основные уравнения. Электропроводность атмосферы
23.2.2. Модели глобальной атмосферно-электрической токовой цепи
23.3. Электричество приземного слоя
23.3.1. Классический электродный эффект
23.3.2. Турбулентный электродный эффект
23.3.3. Влияние аэрозоля на распределение электрических характеристик в приземном слое атмосферы
23.4. Пространственно-временные распределения величин атмосферного электричества
23.4.1. Пространственная структура электрического поля в нижнем слое атмосферы
23.4.2. Временные вариации элементов атмосферного электричества
Список литературы
Глава 24. Распространение электромагнитных волн в атмосфере
24.1. Основные определения
24.1.1. Электромагнитная волна и ее поляризация
24.1.2. Вектор-параметр Стокса
24.1.3. Основные определения
24.2. Уравнение переноса излучения в атмосфере
24.2.1. Нестационарное уравнение
24.2.2. Стационарное уравнение
24.3. Ослабление излучения в атмосфере
24.3.1. Закон Бугера-Ламберта-Бера
24.3.2. Ослабление солнечного излучения
24.3.3. Рефракция оптического излучения в атмосфере
24.4. Поглощение оптического излучения газовыми составляющими атмосферы
24.4.1. Молекулярное поглощение
24.4.2. Спектр поглощения атмосферного воздуха
24.4.3. Методы расчета молекулярного поглощения в атмосфере
24.5. Молекулярное рассеяние излучения
24.5.1. Молекулярное рэлеевское рассеяние (МРР)
24.5.2. Рассеяние света на флуктуациях плотности и анизотропии
24.5.3. Неупругое рассеяние излучения молекулами
24.6. Поглощение и рассеяние излучения частицами
24.6.1. Основные параметры
24.6.2. Поглощение и рассеяние излучения отдельными сферическими частицами
24.6.3. Поглощение и рассеяние излучения системой частиц
24.7. Поглощение и рассеяние оптического излучения атмосферными частицами
24.7.1. Поглощение и рассеяние атмосферным аэрозолем
24.7.2. Поглощение и рассеяние излучения в облаках, туманах, дымках
24.7.3. Поглощение и рассеяние в осадках
24.8. Распределение радиоизлучения в атмосфере
24.8.1. Поглощение и рассеяние радиоизлучения в облаках
24.8.2. Поглощение и рассеяние радиоизлучения в осадках
24.8.3. Поглощение радиоизлучения атмосферными газами
24.8.4. Статистические характеристики радиотеплового излучения облачной атмосферы
24.9. Распространение оптического излучения в турбулентной атмосфере
24.9.1. Статистические характеристики оптических неоднородностей в атмосфере
24.9.2. Флуктуации интенсивности излучения
24.9.3. Флуктуации фазы и нарушение когерентности в лазерных пучках
24.9.4. Средняя интенсивность и уширение световых пучков
24.9.5. Случайные смещения световых пучков (случайная рефракция)
24.10. Перенос оптического изображения и видимость объектов и огней в атмосфере
24.10.1. Перенос изображения
24.10.2. Видимость объектов в атмосфере
24.10.3. Видимость точечных источников света
24.10.4. Перенос оптических сигналов в атмосфере
24.11. Распространение интенсивного лазерного излучения в атмосфере
24.11.1. Тепловое самовоздействие лазерного излучения в воздухе
24.11.2. Распространение интенсивного лазерного излучения в облаках и туманах
24.11.3. Оптический пробой в атмосфере
24.11.4. Эффекты вынужденного рассеяния
Список литературы
Глава 25. Атмосферный аэрозоль
25.1. Введение
25.2. Почвенные аэрозоли
25.3. Океанические аэрозоли
25.4. Вторичные аэрозоли или аэрозоли, образующиеся in situ
25.5. Стратосферный аэрозоль
25.6. Климатические эффекты аэрозоля
Список литературы
Глава 26. Антропогенное загрязнение атмосферы
26.1. Основные понятия об источниках и характеристиках загрязнения
26.2. Характеристики выбросов атмосферных примесей
26.3. Критерии качества атмосферного воздуха и последствия загрязнения атмосферы
26.4. Организация системы контроля загрязнения воздуха
26.5. Состояние загрязнения воздуха в городах и промышленных районах
26.6. Фоновое загрязнение атмосферы и трансграничный перенос примесей
26.7. Моделирование и расчет загрязнения атмосферы
Список литературы
Глава 27. Атмосферная акустика
27.1. Основные определения
27.2. Скорость звука в атмосфере
27.3. Поглощение звука в воздухе
27.4. Нелинейное ослабление звука
27.5. Рефракция звука
27.6. Влияние атмосферной турбулентности на распространение звуковых волн
27.7. Акустическое зондирование атмосферы
27.8. Радиоакустическое зондирование атмосферы
Список литературы
Предметный указатель
Рекомендуем
Артикул 00-01037591
