КнигоПровод.Ru22.11.2024

/Наука и Техника/Математика

Численные методы краткосрочного прогноза погоды — Гандин Л. С., Дубов А. С.
Численные методы краткосрочного прогноза погоды
Гандин Л. С., Дубов А. С.
год издания — 1968, кол-во страниц — 428, тираж — 4000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б суперобл., масса книги — 650 гр., издательство — Гидрометеоиздат
цена: 900.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Формат 60x90 1/16
ключевые слова — погод, атмосфер, гидромет, синоптик, климат

В книге даётся систематическое изложение основ численных методов краткосрочного прогноза погоды. Значительное внимание уделяется физическому анализу прогностических моделей атмосферы, а также их практической реализации. Математическая сторона вопроса наиболее полно излагается применительно к простейшим прогностическим моделям.

Учебник предназначается для студентов университетов и гидрометеорологических институтов, специализирующихся по численным методам прогноза погоды. Книга может быть также полезна студентам и аспирантам других метеорологических специальностей и синоптикам-практикам.


Предлагаемая книга представляет собой учебник по курсу численных методов краткосрочного прогноза погоды, читаемому в гидрометеорологических институтах и университетах студентам, специализирующимся по предвычислению погоды. При написании учебника использован опыт чтения лекций по данному курсу в Ленинградском гидрометеорологическом институте, и его содержание соответствует программе лекционного курса.

Потребность в подготовке специалистов по применению численных методов прогноза возникла сравнительно недавно в связи с интенсивным развитием этой отрасли метеорологии и внедрением численных прогнозов в оперативную практику. Для этой специальности основной профилирующей дисциплиной являются численные методы краткосрочного прогноза погоды. Наряду с ней читается курс теории климата и долгосрочного прогноза, а также курс анализа и обработки информации. Содержание последних курсов, естественно, не вошло в программу настоящего учебника.

За последнее время вышло несколько книг монографического характера, из которых в первую очередь следует назвать монографии И. А. Кибеля «Введение в гидродинамические методы краткосрочного прогноза погоды» (1957 г.) и М. И. Юдина «Новые методы и проблемы краткосрочного прогноза погоды» (1963 г.). По характеру изложения эти книги рассчитаны на квалифицированных научных работников. Содержание этих монографий в некоторых отношениях шире программы читаемого курса, а ряд сравнительно новых вопросов, таких, как, например, интегрирование полной системы прогностических уравнений, не смог, естественно, найти отражение в названных книгах. В связи со всем сказанным возникла необходимость написания специального учебника. Предлагаемая книга является первой попыткой такого рода.

В учебнике последовательно излагаются основы схем численного прогноза, причём много внимания сознательно уделено рассмотрению простейших схем, поскольку таким путём удобнее всего ознакомить читателей с основными идеями и методами решения прогностических задач. Так, конечно-разностные методы излагаются наиболее детально применительно к баротропной квазигеострофической модели, хотя на практике используются схемы с более полным физическим содержанием.

Весьма много внимания в учебнике уделено квазигеострофическим бароклинным схемам, нашедшим наиболее широкое применение в оперативной практике. Что касается неадиабатических и негеострофических схем, то изложение соответствующих вопросов в учебнике является менее детальным и преследует цель лишь ознакомить студентов с физическими основами таких схем и методами интегрирования исходных уравнений. Для более детального ознакомления с такими схемами в учебной программе гидрометинститутов по данной специализации предусмотрен ряд специальных курсов…

ПРЕДИСЛОВИЕ
Л. С. Гандин
А. С. Дубов
Июль 1967 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

П р е д и с л о в и е3
Введение5
 
Глава I. Уравнения динамики атмосферы10
 
§ 1. Система уравнений динамики атмосферы
§ 2. Изобарическая система координат16
§ 3. Вихрь и дивергенция26
§ 4. Уравнения вихря. Уравнение дивергенции34
 
Глава II. Прогностическая система уравнений квазигеострофического
приближения42
 
§ 1. Анализ уравнений динамики атмосферы
§ 2. Прогностическая система уравнений52
 
Глава III. Баротропная прогностическая модель61
 
§ 1. Баротропное уравнение вихря
§ 2. Инерционные волны. Круговые возмущения68
§ 3. Обобщение баротропного уравнения вихря73
 
Глава IV. Численные методы интегрирования баротропного уравнения
вихря75
 
§ 1. Решение баротропного уравнения вихря при локальных граничных
условиях
§ 2. Решение обобщённого баротропного уравнения вихря при локальных
граничных условиях84
§ 3. Точные решения конечно-разностного баротропного уравнения вихря92
§ 4. Итерационные методы решения баротропного уравнения вихря104
§ 5. Некоторые вопросы реализации баротропной квазигеосгрофической
схемы117
 
Глава V. Бароклинные прогностические схемы125
 
§ 1. 2½-мерные схемы
§ 2. Трёхмерная квазигеострофическая схема. Точное решение для
тенденции геопотенциала136
§ 3. Применение метода плоскостей158
§ 4. Метод пространственных решёток167
 
Глава VI. Вертикальные скорости. Динамическое влияние
подстилающей поверхности177
 
§ 1. Вертикальные движения различных масштабов
§ 2. Упрощённые методы расчёта вертикальных скоростей179
§ 3. Определение вертикальных скоростей из квазигеострофической
системы прогностических уравнений184
§ 4. Фрикционные и орографические вертикальные скорости193
§ 5. Влияние турбулентной вязкости и рельефа подстилающей
поверхности на вертикальные скорости в свободной атмосфере204
§ 6. Влияние трения и рельефа подстилающей поверхности на изменения
геопотенциала210
§ 7. Влияние орографии на перемещение барических центров218
 
Глава VII. Прогноз влажности и облачности. Неадиабатические модели
численного прогноза223
 
§ 1. Уравнения переноса влаги; количество сконденсировавшегося
водяного пара
§ 2. Адиабатический прогноз влажности, облачности и осадков233
§ 3. Притоки тепла и влаги252
§ 4. Неадиабатические модели численного прогноза258
 
Глава VIII. Простейшие негеострофические модели. Адаптация полей
ветра и геопотенциала270
 
§ 1. Квазисоленоидальное движение. Уравнение баланса и методы
его интегрирования
§ 2. Агеострофическая прогностическая модель278
§ 3. Адаптация полей давления и ветра290
§ 4. Типы волновых движений в атмосфере301
 
Глава IX. Некоторые специальные виды прогнозов311
 
§ 1. Прогноз перемещения тайфунов
§ 2. Учёт тропопаузы в численных прогнозах318
§ 3. Прогноз полей геопотенциала и температуры в стратосфере327
 
Глава X. Прогностические схемы, основанные на интегрировании
полных уравнений динамики атмосферы330
 
§ 1. Некоторые математические сведения
§ 2. Уравнение динамики атмосферы в σ-системе координат341
§ 3. Уравнения, описывающие движения баротропной атмосферы346
§ 4. Пример конечно-разностной схемы. Анализ вычислительной
устойчивости348
§ 5. Численная схема прогноза по Д. Смагоринскому360
§ 6. Двухуровенная схема прогноза геопотенциала и ветра370
§ 7. Численная схема Г. И. Марчука, основанная на решении уравнений
динамики атмосферы методом расщепления377
 
Глава XI. Практическое применение методов численного прогноза388
 
§ 1. Общая характеристика оперативных численных прогнозов
§ 2. Анализ успешности оперативных численных прогнозов поля давления392
§ 3. Характерные ошибки численных прогнозов, способы их устранения403
 
Приложение. Некоторые сведения из алгебры матриц416
Предметный указатель420

Книги на ту же тему

  1. Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана: Сборник статей, Дмитриева-Арраго Л. Р., Руховец Л. В., Шнееров Б. Е., ред., 1968
  2. Анализ и предсказание погоды численными методами, Томпсон Ф., 1962
  3. Спектральные модели общей циркуляции атмосферы и численного прогноза погоды, Машкович С. А., 1986
  4. Численные методы прогноза погоды, Белов П. Н., Борисенков Е. П., Панин Б. Д., 1989
  5. Прогноз температуры воды в океане, Глаголева М. Г., Скриптунова Л. И., 1979
  6. Тепловой режим океана и долгосрочные прогнозы погоды, Угрюмов А. И., 1981
  7. Численное решение задач динамики атмосферы и океана, Марчук Г. И., 1974
  8. Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя, Браун Р. А., 1978
  9. Математические модели циркуляции в океане, Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В., 1980
  10. Динамика приповерхностного слоя воздуха, Бютнер Э. К., 1978
  11. Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы: Учебное пособие, Лыкосов В. Н., Глазунов А. В., Кулямин Д. В., Мортиков Е. В., Степаненко В. М., 2012
  12. Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
  13. Аэрозоль и климат, Кондратьев К. Я., ред., 1991
  14. Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой, Гусев Е. М., Насонова О. Н., 2010
  15. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, Алоян А. Е., 2008
  16. Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
  17. Физика атмосферы, Хргиан А. Х., 1953
  18. Климат города, Ландсберг Г. Е., 1983
  19. Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987
  20. Метеорология и климатология: учебник. — 7-е изд., Хромов С. П., Петросянц М. А., 2006
  21. Методы долгосрочных прогнозов погоды, Гирс А. А., Кондратович К. В., 1978
  22. Проблемы предсказуемости состояния атмосферы и гидродинамический долгосрочный прогноз погоды, Мусаелян Ш. А., 1984
  23. Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета-семинара при Президенте РАН, 2006

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru