Dynamika atmosfery

Oryginalny tytuł:

Atmospheric Dynamics

Zawartość książki:

Niniejszy podręcznik jest przeznaczony zarówno dla studentów studiów licencjackich, jak i magisterskich z zakresu meteorologii i nauk o atmosferze, a także dla badaczy zajmujących się teoretycznymi i numerycznymi aspektami pogody i klimatu lub geofizyczną dynamiką płynów. Opracowanie jest zwięzłe, dokładne i samodzielne. Wprowadzono wszystkie niezbędne pojęcia, a czytelnik otrzymuje wyraźne wskazówki dotyczące wszystkich kroków matematycznych.

Książka rozpoczyna się od wyprowadzenia równań ruchu. Są one następnie wykorzystywane do omówienia podstawowych aspektów pogody i klimatu. Omówiono mechanizmy stojące za ruchami wirowymi, które są znane z codziennej mapy pogody. Teoria płytkich wód jest wprowadzana jako narzędzie do skutecznej analizy kluczowych pojęć, takich jak fale atmosferyczne i wiry w skali synoptycznej. Opisano teorię quasigeostroficzną, a następnie wykorzystano ją do wyjaśnienia występowania i mechanizmów pogody pozatropikalnej za pomocą niestabilności baroklinicznej. Omówiono specyficzne właściwości atmosferycznej warstwy granicznej, ze szczególnym uwzględnieniem interakcji między turbulencjami a przepływami średnimi. Następnie szczegółowo omówiono globalną cyrkulację atmosferyczną, podkreślając jej kontrolę przez fale Rossby'ego i fale grawitacyjne.

Jednocześnie czytelnik zapoznaje się z podstawowymi pojęciami, które znajdują zastosowanie w tej dziedzinie, takimi jak równowaga geostroficzna i hydrostatyczna, rola entropii i temperatury potencjalnej, potencjalna wirowość, twierdzenie Kelvina, teoria niestabilności, równania Reynoldsa, Eliassen-Palm i strumień pseudopędu, asymptotyka wieloskalowa, teoria WKB, oddziaływanie falowe, przekształcona średnia eulerowska, warstwy krytyczne i refrakcja fal.

Tekst jest uzupełniony dodatkami dotyczącymi ważnych pojęć matematycznych i dalszych opracowań głównego tekstu. Podsumowania rozdziałów i zalecenia dotyczące lektury pomagają czytelnikowi nie tylko skupić się na najważniejszych kwestiach, ale także poszerzyć horyzonty.