瀋桐立主編的《數值天氣預報(第2版普通高等教
育十一五國家級規劃教材)》的主要內容有：(1)數值
天氣預報基礎知識，其中包括各種坐標繫中的大氣運
動方程組和數值計算方法；(2)數值天氣預報模式的
設計，其中包括差分方法的正壓和斜壓原始方程模式
的設計，以及譜方法的正壓渦度方程模式的設計；
(3)初始條件、邊界條件的類型和給定方法；(4)大氣
邊界層物理過程和濕熱力過程的參數化；(5)中小尺
度天氣繫統的動力分析及數值模擬基礎；(6)國際及
國內廣泛使用的MM5模式及wRF模式的介紹及模擬試驗
；(7)中國新一代數值預報GRAPES模式的介紹；(8)氣
像資料的同化問題。
本書可作為大專院校大氣科學繫本科生和研究生
的教材。前半部分可供本科生學習使用；後半部分可
供研究生學習或參考使用。也可供廣大氣像臺站和研
究機構的科技工作者參閱。

第l章 大氣運動基本方程組
1.1 旋轉坐標繫中的基本方程組
1.2 球坐標繫中的基本方程組
1.3 局地直角坐標繫中的基本方程組
1.4 p坐標繫中的基本方程組
1.5 d坐標繫中的基本方程組
1.6 大氣運動基本方程組的簡化
1.7 渦度方程和散度方程及其簡化
1.8 張量形式的運動方程組
1.9 張量形式的渦度方程與散度方程
1.1 0數值天氣預報模式的簡單分類
習題
第2章 地圖投影坐標繫中的大氣運動基本方程組
2.1 地圖投影
2.2 普遍的正交曲線坐標繫中的基本方程組
2.3 各種地圖投影坐標繫中的基本方程組
習題
第3章 數值差分計算方法
3.1 差分方法概論
3.2 線性計算不穩定
3.3 非線性計算不穩定
3.4 差分方程的物理解和計算解
3.5 有限網格下的誤差
3.6 平滑與濾波
3.7 時間積分格式
3.8 幾種常用時空積分格式的性能
3.9 數值天氣預報中常用的一些算法
習題
第4章 正壓原始方程模式
4.1 正壓原始方程組
4.2 正壓原始方程組的線性計算穩定性
4.3 正壓原始方程模式的積分性質及空間差分格式
4.4 空間差分格式與地轉適應
4.5 正壓原始方程模式的時間積分格式
4.6 正壓原始方程模式的數值解法
習題
第5章 斜壓原始方程模式
5.1 垂直坐標的選取
5.2 斜壓原始方程組的積分性質
5.3 斜壓原始方程模式的空間差分格式和時間積分方案
5.4 斜壓五層原始方程模式的數值解法
5.5 斜壓原始方程模式的模擬試驗
習題
第6章 初始條件與邊界條件
6.1 數值天氣預報中初值處理的類型
6.2 邊界條件的類型與給定方法
6.3 嵌套網格的邊界處理方案
習題
第7章 正壓渦度方程譜模式
7.1 球面譜模式的展開函數和因變量的選擇
7.2 球諧函數及其性質
7.3 波數截斷問題
7.4 離散傅裡葉變換
7.5 勒讓德變換
7.6 正壓渦度方程**譜模式
習題
第8章 大氣邊界層的參數化
8.1 平均運動方程及平均次網格尺度項
8.2 單層參數化處理方法
8.3 多層參數化處理方法
8.4 邊界層高度的預報
8.5 邊界層模式
習題
第9章 濕熱力過程的參數化
9.1 濕熱力過程和積雲對流的基本理論
9.2 大尺度凝結過程
9.3 五種對流參數化方案
9.4 五種對流參數化方案的比較
習題
第lO章 中小尺度天氣繫統的數值模擬基礎
10.1 描述中小尺度天氣繫統的基本方程組
10.2 中小尺度繫統幾種常用的方程組
10.3 描述中小尺度天氣繫統的線性方程組的動力學特性
10.4 模擬中小尺度天氣繫統應考慮的物理因子
習題
**1章 中小尺度MM4和MM5模式
11.1 中尺度MM4模式
11.2 中小尺度MM5模式
11.3 MM5模式程序的結構
11.4 MM5模式數值模擬的設計及試驗結果
習題
**2章 天氣研究和預報模式(wRF)
12.1 WRF模式的整體框架介紹
12.2 WRF模式的動力方程組及計算方案
12.3 WRF模式的物理過程介紹
12.4 WRF模式的模擬實例
習題
**3章 中國氣像局新一代**／區域一體化
數值預報模式(GRAPES)
13.1 引言——GRAPES的設計策略
13.2 GRAPES模式的動力框架
13.3 標準理想試驗
13.4 實際應用舉例
13.5 本章 小結
習題
**4章 氣像資料同化
14.1 同化技術的大致發展過程
14.2 同化基礎理論
14.3 變分同化
14.4 基於卡爾曼濾波的資料同化方法
14.5 變分與集合卡爾曼濾波混合同化技術
14.6 遺傳算法
14.7 初始條件中的物理平衡
14.8 氣像資料的質量控制
14.9 衛星資料同化
14.1 0雷達資料同化
習題
附錄A 正交曲線坐標繫中矢量的運算
A1矢量恆等式
A2E交曲線坐標繫中單位矢量的微商
A3正交曲線坐標繫中矢量的基本運算
附錄B 正壓原始方程模式預報實習
B1實習目的
B2實習要求
B3實習資料
B4制作數值天氣預報的計算步驟
附錄C 斜壓原始方程模式預報實習
C1實習的目的
C2實習要求
C3實習資料
C4制作數值天氣預報的具體步驟
附錄D 用MM4模式及實際資料進行數值模擬的實習
D1實習的目的
D2實習要求
D3實習資料及程序
D4制作數值天氣預報及模擬的步驟
附錄E 運行一版MM5模式有關說明
附錄F WRF模式的安裝與運行步驟
F1WRF安裝和運行的基本要求
F2WRF安裝步驟
F3編譯WRF，WPS和ARWpost程序包
F4運行WRF模式
附錄G 正壓渦度方程譜模式實習**位勢高度譜展開
G1實習目的
G2實習內容
G3計算框圖
參考文獻