本书立足于大气动力学理论，通过理论研究和数值求解的方法，对二维旋转层结大气中的扰动作了波谱分析。

本卷书可供从事中尺度气象学研究的学者参考，也可作该方面的研究生教材。

大气波谱分析及其不稳定性(第一卷)立足于大气动力学理论，通过理论研究和数值求解的方法，对二维旋转层结大气中的扰动作了波谱分析。对不同尺度、特别是B中尺度系统中所包含波动的波谱分布、特征波动结构、性质和可分性以及不稳定等问题作了研究；提出了运动尺度划分的理论依据和范围；揭示了在中尺度波段，涡旋波与重力惯性波会发生混合，出现了涡旋一重力惯性混合波，并有涡旋一重力惯性混合波包存在；发现了涡旋重力惯性混合波的非平衡不稳定。以上研究工作有助于了解实际中飑线、雨带、辐合线和锋面的发生和演变。本卷书可供从事中尺度气象学研究的学者参考，也可作该方面的研究生教材。

第1章 绪论

 1.1 旋转层结大气波谱研究的历史和现状

1.1.1 大气运动中特征波动的研究

1.1.2 大气稳定性的研究

 1.2 传统的大气运动尺度划分

 1.3 本卷书的撰写目的和内容

第2章 二维旋转层结大气中的卢中尺度扰动数学模型

 2.1 引言

 2.2 数学模型和计算方法

 2.3 绝热且基本流为常数时的谱和谱函数

2.3.1 层结参数为常数

2.3.2 层结参数非常数

 2.4 本章小结

第3章 垂直切变基流中波动的理论分析

 3.1 引言

 3.2 波谱分析

3.2.1 三支波动连续谱区完全不相重叠的情况

3.2.2 两支波动连续谱区重叠的情况

3.2.3 三支波动连续谱区重叠的情况

 3.3 临界层的分布

3.3.1 三支波动连续谱区完全不相重叠的情况

3.3.2 两支波动连续谱区重叠的情况

3.3.3 三支波动连续谱区重叠的情况

 3.4 临界波长与运动尺度划分判据

3.4.1 临界波长

3.4.2 运动尺度划分判据

 3.5 本章小结

第4章 垂直切变基本流中波动的数值分析

 4.1 引言

 4.2 绝热线性垂直切变基本流中的计算结果

4.2.1 三支波动连续谱区互不重叠的情况

4.2.2 两支波动连续谱区重叠的情况

4.2.3 三支波动连续谱区重叠的情况

4.2.4 涡旋—重力惯性混合波理论的提出

 4.3 绝热非线性垂直切变基本流中扰动的计算结果

4.3.1 三支波动连续谱区互不重叠的情况

4.3.2 两支波动连续谱区重叠的情况

4.3.3 三支波动连续谱区重叠的情况

 4.4 非绝热环境下扰动的计算结果

4.4.1 假绝热过程中的波谱分析

4.4.2 Wave-CISK下的波谱分析

 4.5 本章小结

第5章 绝热垂直切变基本流中的不稳定

 5.1 引言

 5.2 半圆定理

5.2.1 半圆定理推导

5.2.2 半圆半径及增长率的上限

 5.3 线性垂直切变基流中的不稳定

5.3.1 Richardson数对不稳定的影响

5.3.2 Richardson数大于O.95的情况 

5.3.3 Richardson数小于0.95的情况

 5.4 非线性垂直切变基本流中的不稳定

5.4.1 Richardson数对不稳定的影响

5.4.2 最小Richardson数大于0.95的情况

5.4.3 最小Richardson数小于0.95的情况

 5.5 本章小结

第6章 非绝热垂直切变基本流中的不稳定

 6.1 引言

 6.2 假绝热过程中的不稳定分析

6.2.1 常数基本气流时的情况

6.2.2 线性垂直风切变基流的情况

6.2.3 垂直风切变对不稳定的影响

 6.3 Wave-CISK下的不稳定分析

6.3.1 天气尺度情况

6.3.2 a中尺度情况

6.3.3 B中尺度情况

 6.4 本章小结

 附录：大尺度到B中尺度问题的研究小结

第7章 r中尺度划分判据和波动分析

 7.1 引言

 7.2 尺度划分的判据

 7.3 无基流的情况

 7.4 对称型扰动的情况

 7.5 线性垂直切变基本流中非对称型扰动的情况

7.5.1 不稳定扰动相速的估计

7.5.2 半圆定理和增长率的估计

7.5.3 数值方法

 7.6 非线性垂直切变基本流中非对称型扰动的情况

7.6.1 不稳定扰动相速和增长率的估计

7.6.2 半圆定理

7.6.3 数值求解特征值问题

 7.7 本章小结

第8章 结束语

 8.1 关于非平衡不稳定的再讨论

8.1.1 大尺度的情况

8.1.2 a中尺度的情况

8.1.3 a中尺度的情况

 8.2 本卷书总结

 8.3 本卷书创新

参考文献