內容簡介
城市人工水體的氣象效應與局地環境變化
《城市人工水體的氣象效應與局地環境變化》是有限域水體氣象效應與局地環境變化研究成果的系統介紹。主要內容包括水體氣象效應的觀測研究、水體和大氣湍流交換理論、水體動力和熱力效應數學模型求解方法，以及水體氣象效應數值模式的構造及其套用。
《城市人工水體的氣象效應與局地環境變化》可供從事氣象、水文、生態和環境科學等相關專業科研人員和高等院校研究生參考閱讀。
作者簡介
張耀存，1963年11月生，現任南京大學教授，博士生導師。1991年畢業於南京大學並獲博士學位。主要從事區域氣候變化分析和數值模擬、區域海－陸－氣相互作用的教學和科研工作。曾主持和參加國家自然科學基金項目、國家重點基礎研究發展規劃項目（973項目）、國家科技攻關項目以及江蘇省自然科學基金項目等多項課題的研究工作，在國內外學術刊物上發表論文50餘篇，合作出版著作2部，以第一完成人獲教育部提名國家科學技術獎自然科學獎一等獎一次，獲得涂長望青年氣象科技獎二等獎一次，1998年獲江蘇省第四屆青年科技標兵稱號。1998年9月-2000年8月在加拿大Bedford海洋研究所進行區域海氣相互作用的合作研究，2006年6月-2006年9月在日本東京大學氣候系統研究中心進行東亞副熱帶西風急流對東亞氣候影響的分析和模擬研究。
目錄
“城市人工水體建設叢書”序
前言
第一章 緒論
1.1 地球水的存在形式及水的基本性質
1.1.1 水的存在形式
1.1.2 水的基本性質
1.2 地球水圈和水循環
1.2.1 水圈的組成
1.2.2 地球水循環
1.3 水圈和大氣圈的相互作用
1.3.1 厄爾尼諾-南方濤動
1.3.2湖泊效應
1.4 水體氣象效應的研究方法
1.4.1 水體氣象效應的觀測研究
1.4.2 水體氣象效應的理論研究
1.4.3 水體氣象效應的數值模擬研究
第二章 水體氣象效應觀測研究
2.1 水體輻射平衡特徵
2.1.1 水面的反射條件
2.1.2 總輻射在水體中的傳播
2.1.3 水體的輻射平衡
2.2 水體熱量平衡狀況
2.3 水體對氣象要素分布的影響
2.3.1 水體的溫度狀況
2.3.2 水體上方的濕度狀況
2.3.3 水體上的風狀況
2.4 水體和周圍陸地的相互影響
2.4.1 陸地對水體的影響
2.4.2 水體對周圍陸地溫度和濕度的影響
第三章 水體和大氣之間的湍流交換
3.1 大氣邊界層通量廓線關係
3.2 水面粗糙度
3.3 水體和大氣湍流通量輸送的解析理論
3.3.1 物理模型和解析解
3.3.2 計算結果分析
3.4 水體上空湍流交換的觀測研究
3.4.1 中性層結下的廓線規律
3.4.2 非中性層結下的廓線規律
3.4.3 溫、濕、風廓線的相似性
第四章 水體的動力效應理論
4.1 粗糙度變化對切應力的影響
4.2 水體上空風速變化的理論研究
4.2.1 基本方程
4.2.2 問題的一般解
4.2.3 氣流經過水域時可能達到的最大風速
4.2.4 計算結果
第五章 水體氣象效應的二維數值模擬
5.1 水體氣象效應的二維非靜力平衡數值模式
5.1.1 基本方程組
5.1.2湍流交換係數
5.1.3 雲物理過程參數化方案
5.1.4 長波輻射通量與冷卻率的計算
5.1.5 地面溫度和水溫預報
5.1.6 計算區域和格線系統設計
5.1.7 數值方案
5.1.8 邊界與初始條件
5.2 水體氣象效應的二維數值模擬
5.2.1 水體對湍流交換係數的影響
5.2.2 水體的溫度效應
5.2.3 水體的濕度效應
5.2.4 水體對陸風演變過程的數值計算
第六章 區域中尺度三維氣象數值模式
6.1 中尺度氣象數值模式發展概況
6.2 三維非靜力MM5模式控制方程
6.3 模式物理過程計算方案
6.3.1 水平擴散
6.3.2 乾對流調整
6.3.3 降水物理過程
6.3.4 淺對流參數化
6.3.5 行星邊界層參數化
6.3.6 時間積分方法
6.3.7 四維資料同化
第七章 城市人工水體氣象效應的三維數值模擬
7.1 鄭東新區建設規劃和鄭州市本底氣候特徵
7.2 龍湖水體氣象效應敏感性數值試驗方案設計
7.3 龍湖水體環境效應敏感性試驗結果分析
7.3.1 平均溫度
7.3.2 平均溫度日變化
7.3.3 平均風速
7.3.4 平均風速日變化
7.3.5 平均濕度
7.3.6 平均濕度日變化
7.3.7 龍湖水體對降水的可能影響
7.4 龍湖水體對人體體感溫度和舒適度影響分析
7.4.1 人體舒適度的概念和生物氣溫指標
7.4.2 龍湖對體感溫度影響分析
7.4.3 龍湖對人體舒適度影響分析
參考文獻
前言
陸地有限域水體包括江河、湖泊、水庫等天然或人工水體，它是生態環境和自然資源的重要組成部分。世界上一半以上的大城市都坐落在水邊，這是因為在城市形成之初，水路是交通運輸的主要途徑，而交通運輸通暢與否是一個城市能否發達興旺的關鍵所在。如今，由於人類活動對地球環境已產生了不可忽視的影響，地球環境正朝著不利於人類生存的方向演化，全球變暖已成為世界各國政府和科學界日益關注的熱門話題。另一方面，隨著人類文明的進步，城市化正成為開發中國家邁向現代社會的重要標誌，同時人們對生活環境也提出了越來越高的要求。由於水體特殊的物理屬性，其在改善自然環境中的作用得到越來越廣泛的套用。例如，在快節奏的社會生活中，競爭和工作壓力需要得到有效釋放，鄰水而居不僅能讓居住者享受到開闊水面自然美景從而有利於放鬆心境和調節身心，而且水體的環境效應也是人們熱衷於在水邊居住的重要原因。
