Учебное пособие / под ред. Г.О. Задде. – Томск : Томский
государственный университет, 2012. – 312 с. — ISBN
978-5-94621-375-2.
Излагаются отдельные разделы учебных дисциплин «Динамическая
метеорология», «Численные методы анализа и прогноза погоды»,
«Теория общей циркуляции атмосферы», а также дополнительный
материал, необходимый для подготовки магистров по направлению
«Гидрометеорология». Пособие призвано помочь студентам при
подготовке к вступительным и государственным магистерским экзаменам
и поступлении в аспирантуру.
Содержание ориентировано на необходимый начальный уровень знаний и навыков для занятий математическим моделированием атмосферных процессов. Уравнения гидротермодинамики .
Основные уравнения гидротермодинамики атмосферы.
Система уравнений гидротермодинамики для турбулентной атмосферы.
Упрощение уравнений гидротермодинамики.
Динамика атмосферы .
Пограничный слой.
Приземный слой.
Свободная атмосфера.
Волновые движения в атмосфере .
Теория длинных волн.
Неустойчивость волновых движений.
Энергетика атмосферы .
Основные виды энергии в атмосфере.
Основной энергетический цикл атмосферы.
Подготовка исходной информации для гидродинамических прогнозов .
Требования, предъявляемые к информации.
Система наблюдений за состоянием атмосферы.
Первичная обработка информации.
Методы численного анализа метеорологических полей .
Теоретическая основа метода оптимальной интерполяции.
Усвоение данных о состоянии атмосферы.
Согласование разнородной информации.
Усвоение данных в ведущих метеорологических центрах.
Вклад разных наблюдательных систем в качество прогнозов погоды.
Основные этапы автоматизированной обработки оперативной метеорологической информации.
Основные конечно-разностные схемы, применяемые для решения уравнений прогноза погоды .
Уравнение вихря скорости.
Способы решения уравнения вихря скорости.
Некоторые вопросы реализации баротропной квазигеострофической модели.
Схемы, основанные на спектральном подходе .
Общие сведения о спектральном методе.
Использование сферических функций в спектральных моделях атмосферы.
Параметризация физических процессов в атмосферных моделях .
Параметризация конвекции и конденсационных процессов.
Параметризация подсеточной турбулентности и процессов на разных высотах.
Параметризация подстилающей поверхности и процессов в почве.
Параметризация радиационных потоков.
Настройка параметризаций модели.
Глобальные прогностические системы .
Глобальная оперативная спектральная модель Гидрометцентра России.
Современные глобальные модели среднесрочного прогноза погоды.
Системы краткосрочного прогнозирования на ограниченных территориях .
Основные сведения о региональных моделях.
Региональная гидродинамическая модель Гидрометцентра России (Лосев В.М., 2008).
Негидростатические модели атмосферы мезомасштаба .
Основные сведения о мезомоделях.
Сравнительная оценка успешности прогнозов элементов погоды на основе некоторых мезомоделей атмосферы.
Локальные модели .
Развитие оперативных моделей атмосферы с полными уравнениями гидродинамики.
Прогноз с использованием повышенного пространственного разрешения в ограниченной области.
Методы статистической интерпретации численных прогнозов погоды .
Система статистической интерпретации результатов ГДМА.
Общая схема прогностического алгоритма.
Численные статистические модели, используемые при прогнозе.
Программная реализация прогностического алгоритма РЭП и организация оперативных расчетов.
Содержание ориентировано на необходимый начальный уровень знаний и навыков для занятий математическим моделированием атмосферных процессов. Уравнения гидротермодинамики .
Основные уравнения гидротермодинамики атмосферы.
Система уравнений гидротермодинамики для турбулентной атмосферы.
Упрощение уравнений гидротермодинамики.
Динамика атмосферы .
Пограничный слой.
Приземный слой.
Свободная атмосфера.
Волновые движения в атмосфере .
Теория длинных волн.
Неустойчивость волновых движений.
Энергетика атмосферы .
Основные виды энергии в атмосфере.
Основной энергетический цикл атмосферы.
Подготовка исходной информации для гидродинамических прогнозов .
Требования, предъявляемые к информации.
Система наблюдений за состоянием атмосферы.
Первичная обработка информации.
Методы численного анализа метеорологических полей .
Теоретическая основа метода оптимальной интерполяции.
Усвоение данных о состоянии атмосферы.
Согласование разнородной информации.
Усвоение данных в ведущих метеорологических центрах.
Вклад разных наблюдательных систем в качество прогнозов погоды.
Основные этапы автоматизированной обработки оперативной метеорологической информации.
Основные конечно-разностные схемы, применяемые для решения уравнений прогноза погоды .
Уравнение вихря скорости.
Способы решения уравнения вихря скорости.
Некоторые вопросы реализации баротропной квазигеострофической модели.
Схемы, основанные на спектральном подходе .
Общие сведения о спектральном методе.
Использование сферических функций в спектральных моделях атмосферы.
Параметризация физических процессов в атмосферных моделях .
Параметризация конвекции и конденсационных процессов.
Параметризация подсеточной турбулентности и процессов на разных высотах.
Параметризация подстилающей поверхности и процессов в почве.
Параметризация радиационных потоков.
Настройка параметризаций модели.
Глобальные прогностические системы .
Глобальная оперативная спектральная модель Гидрометцентра России.
Современные глобальные модели среднесрочного прогноза погоды.
Системы краткосрочного прогнозирования на ограниченных территориях .
Основные сведения о региональных моделях.
Региональная гидродинамическая модель Гидрометцентра России (Лосев В.М., 2008).
Негидростатические модели атмосферы мезомасштаба .
Основные сведения о мезомоделях.
Сравнительная оценка успешности прогнозов элементов погоды на основе некоторых мезомоделей атмосферы.
Локальные модели .
Развитие оперативных моделей атмосферы с полными уравнениями гидродинамики.
Прогноз с использованием повышенного пространственного разрешения в ограниченной области.
Методы статистической интерпретации численных прогнозов погоды .
Система статистической интерпретации результатов ГДМА.
Общая схема прогностического алгоритма.
Численные статистические модели, используемые при прогнозе.
Программная реализация прогностического алгоритма РЭП и организация оперативных расчетов.