• формат pdf
  • размер 4.13 МБ
  • добавлен 21 мая 2011 г.
Дымников В.П. Устойчивость и предсказуемость крупномасштабных атмосферных процессов
Москва, Изд-во ИВМ РАН, 2007, 283 с.
Книга рассчитана на специалистов в области геофизической гидродинамики, прогноза погоды и теории климата, а также на студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
В книге рассмотрена фундаментальная проблема геофизической гидродинамики и современной теории прогноза погоды и изменений климата - проблема устойчивости и предсказуемости крупномасштабных атмосферных процессов. Эта проблема изучается с позиций трёх наук - геофизической гидродинамики, теории динамических систем и вычислительной математики.
Кроме традиционных методов исследования устойчивости по Ляпунову решений систем уравнений, описывающих крупномасштабную динамику атмосферы (задачи прогноза погоды) в книге рассматриваются новые подходы и методы, связанные с исследованием устойчивости аттракторов соответствующих диссипативных динамических систем (задачи прогноза изменений климата). В обоих случаях вводится понятие потенциальной предсказуемости через процедуру сходимости вероятностной меры к её равновесному значению.
Оглавление.
Предисловие. Введение.
Крупномасштабная динамика атмосферы.
Определение погоды и климата. Основные уравнения и законы сохранения. Уравнение гидростатики и примитивные уравнения, р-система координат. Эффекты вращения. Уравнение для квазигеострофического вихря. Стационарные волны Россби. Горизонтальное и вертикальное распространение стационарных волн Россби. Взаимодействие вихрей со средним потоком. Теоремы "неускорения".
Устойчивость потоков двумерной несжимаемой атмосферы.
Уравнения динамики двумерной идеальной несжимаемой жидкости. Интегральные инварианты. Устойчивость линейного приближения. Инварианты уравнения в вариациях. Достаточные условия устойчивости стационарных потоков. Преобразование энергии и устойчивость. Оценки энергии насыщения. Связки интегралов в исследовании устойчивости. Динамика двумерной несжимаемой жидкости на вращающейся сфере. Устойчивость стационарных решений уравнений, описывающих динамику двумерной атмосферы. Галёркинские приближения. Инварианты. Симметрии показателей Ляпунова. Уравнения двумерной вязкой несжимаемой жидкости. Теорема об устойчивости стационарных решений. Теоремы устойчивости решений по линейному приближению. Сходимость галёркинских приближений для собственных чисел и показателей Ляпунова. Аттракторы уравнений двумерной вязкой несжимаемой жидкости на вращающейся сфере. Устойчивость аттракторов уравнений двумерной вязкой несжимаемой жидкости на вращающейся сфере.
Бароклинная неустойчивость атмосферы.
Физические механизмы бароклинной неустойчивости. Задача Иди. Модель Филлипса. Связки интегралов в исследовании устойчивости бароклинных потоков. Достаточные условия устойчивости стационарных потоков в двуслойной квазигеострофической атмосфере. Аппроксимация спектра в задаче Иди. Решение задачи на собственные значения для трехмерных бароклинных уравнений гидротермодинамики атмосферы.
Предсказуемость крупномасштабных атмосферных процессов.
Природа низкочастотной изменчивости атмосферной циркуляции. Потенциальная предсказуемость первого и второго рода. Начальный рост ошибок. Предсказуемость на подпространствах. Энтропия как мера предсказуемости. Предсказуемость на режимах атмосферной циркуляции. Предсказуемость систем гидродинамического типа. Предсказуемость 2-го рода, е-регуляризация и предсказуемость изменений климата. Построение оператора отклика для модели общей циркуляции атмосферы ИВМ РАН.
Приложение. Некоторые вычислительные проблемы теории устойчивости.
Литература
Похожие разделы
Смотрите также

Аргучинцев В.К. Динамика атмосферы

  • формат pdf
  • размер 1.1 МБ
  • добавлен 27 июня 2010 г.
Название: Аргучинцев В. К. Динамика атмосферы. Издательство: Иркутск - Изд-во ИГУ Год: 2006 ISBN: N/A Излагаются общие принципы теоретической метеорологии. Основное внимание уделяется первоначальному ознакомлению с количественным анализом атмосферных процессов и со специфическими преобразованиями уравнений гидромеханики и термодинамики применительно к атмосфере.

Береснев С.А., Грязин В.И. Физика атмосферных аэрозолей: Курс лекций

  • формат pdf
  • размер 4.48 МБ
  • добавлен 24 мая 2010 г.
Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2008, 227 стр. Курс лекций «Физика атмосферных аэрозолей» является введением в междисциплинарную область знаний для студентов естественных факульте-тов, специализирующихся в области физики атмосферы. Целью курса явля-ется изложение фундаментальных закономерностей и современных пред-ставлений о процессах образования, эволюции и распада природных и ан-тропогенных аэродисперсных систем. Курс предназначен для студент...

Должанский Ф.В. Лекции по геофизической гидродинамике

  • формат pdf
  • размер 3.72 МБ
  • добавлен 21 мая 2011 г.
Москва, Изд-во ИВМ РАН, 2006, 378 с. - ISBN 5-901854-08-Х Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области математического моделирования крупномасштабных атмосферных процессов и климата. Курс лекций, который читается автором студентам МФТИ, посвящен теоретическим вопросам геофизической гидродинамики. Рассматриваются основные свойства движений жидкости, которые позволяют выделить класс движений, традиционно относящийся к геофизической гидр...

Дымников В.П. и др. Моделирование климата и его изменений

  • формат pdf
  • размер 7.59 МБ
  • добавлен 21 мая 2011 г.
Москва, 2005, 138 с. Обзорная статья из сборника Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования, Москва, Наука, 2005, том 2, под редакцией Бахвалова Н. С. Изложена модель Общей циркуляции атмосферы Института вычислительной математики РАН, применяемая для численного моделирования климата, а также, практика проведения вычислительных экспериментов и некоторые результаты. Содержание. Введение. Физико-математические ос...

Дымников В.П. Избранные главы теории устойчивости динамики двумерной несжимаемой жидкости

  • формат pdf
  • размер 619.42 КБ
  • добавлен 21 мая 2011 г.
Курс лекций. Москва, Изд-во ИВМ РАН, 2004, 140 с. - ISBN 5-901854-07-1 Предлагаемый курс лекций, был прочитан студентам МФТИ, специализирующимся в области математического моделирования крупномасштабных атмосферных процессов. Посвящен исследованию устойчивости динамики двумерной несжимаемой жидкости. Кроме традиционных, ставших уже классическими, методов исследования устойчивости решений уравнений, описывающих динамику идеальной и вязкой несжимаем...

Извеков Б.И., Кочин Н.Е. (ред.). Динамическая метеорология. Часть 1

  • формат djvu
  • размер 11.31 МБ
  • добавлен 07 ноября 2011 г.
Ленинград: Главная Геофизическая Обсерватория, 1935. - 351 с. Исторический очерк (Б. И. Извеков) Общие принципы механики атмосферы (И. А. Кибель) Термодинамика атмосферных процессов (Б. И. Извеков) Лучистая энергия в атмосфере (Б. И. Извеков) Статика атмосферы и условия распределения метеорологических элементов с высотой (Н.Е.Кочин, Б.И.Извеков, В.А.Давтян) Кинематика атмосферы (П. Я. Полубаринова-Кочина) Динамика атмосферы (П. Я. Полубаринова-Ко...

Лаппо С.С., Гулев С.К., Рождественский А.Е. Крупномаштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области мирового океана

  • формат pdf
  • размер 24.88 МБ
  • добавлен 04 марта 2010 г.
Обобщаются результаты исследований в области крупномасштабного теплового взаимодействия океана и атмосферы. Детальному анализу подвергнуты подходы к оценке крупномасштабных процессов энергообмена на границе океан—атмосфера. Для оценки тепловых потоков предложен ряд параметризаций, рассматривающих интегральные характеристики взаимодействия. Подробно рассмотрены вопросы формирования сезонной и межгодовой изменчивости меридионального переноса тепла...

Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы

  • формат pdf
  • размер 38.66 МБ
  • добавлен 27 сентября 2011 г.
Издание второе, переработанное и дополненное. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 751 с. Включены все основные разделы курса общей метеорологии. Большое внимание уделяется построению достаточно полных физических моделей атмосферных процессов и явлений, имеющих погодообразующее значение. Широко привлекаются экспериментальные данные и даётся их теоретический анализ. При построении теории процессов основное внимание уделяется физической постановке задач и ан...

Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики

  • формат djvu
  • размер 3.53 МБ
  • добавлен 19 ноября 2011 г.
Монография. Ред. Л. А. Дикий и Е. Б. Кузнецова - М., :Наука, 1969. - 184 с. с илл. Андрей Сергеевич Монин В первой половине книги излагаются основные положения гидродинамической теории краткосрочных прогнозов поля давления в атмосфере и рассматриваются методы прогноза погоды, т. е. температуры, ветра, облачности и осадков. Во второй половине книги формулируются физические принципы описания общей циркуляции атмосферы Земли и других планет, и обсу...

Садоков В.П. (ред. перев.) Численные методы, используемые в атмосферных моделях. Том 2

  • формат djvu
  • размер 9.69 МБ
  • добавлен 26 ноября 2011 г.
Л. : Гидрометеоиздат, 1982, 360 с. Том 1 монографии «Численные методы, используемые в атмосферных моделях» был издан в 1979 г. (Л.: Гидрометеоиздат). В томе 2 монографии излагаются специфические проблемы численного прогноза погоды и моделирования атмосферных процессов. Рассматриваются координатные системы и аппроксимации уравнений гидромеханики на сфере в моделях различного приближения. Описываются современные методы решения прогностических ура...