　　《中外物理学精品书系：大气湍流基础》系统论述了大气湍流的基本理论及其研究方法，并尽可能反映该领域最新的科学研究成果.全书分为八章，内容包括：大气湍流概论、大气湍流基本控制方程、大气湍流运动、湍流统计描述、近地面层相似性理论、近地面层大气湍流及地表参数、大气湍流观测法与数据处理、非定常大气湍流及其分析方法.大气湍流及其运动与大气科学各部分联系密切，本书既考虑了大气物理学的有关知识，也兼顾了大气环境学科的需要.
　　《中外物理学精品书系：大气湍流基础》可为大气科学相关领域的科研和业务工作以及高等院校大气物理学与大气环境专业研究生的学习提供参考，也可供高年级本科生及相关专业，如环境保护、地理、农业、林业以及风能和核能利用等工程学科的工作者参考。

作者简介

　　张宏昇，北京大学物理学院教授。

第一章大气湍流概论11.1 湍流现象与雷诺实验11.2 大气湍流的基本特征21.3 大气湍流的产生和维持51.4 大气湍流的研究6
第二章大气湍流基本控制方程82.1 雷诺平均82.1.1 平均量与平均法则82.1.2 雷诺平均102.2 湍流宏观统计参数102.2.1 方差与湍流强度102.2.2 协方差112.2.3 湍流动能112.2.4 相关函数与相关系数112.3 大气运动方程组132.3.1 气体状态方程132.3.2 连续性方程(质量守恒方程)132.3.3 动量守恒方程142.3.4 热量守恒方程162.3.5 水汽守恒方程172.3.6 物质属性守恒方程172.4 雷诺平均方程172.4.1 平均状态方程172.4.2 平均连续性方程182.4.3 平均动量方程192.4.4 平均热量方程202.4.5 平均水汽方程212.4.6 平均物质属性方程212.4.7 雷诺平均方程组212.5 湍流动能守恒方程222.6 平均运动动能方程252.7 Boussinesq近似262.8 湍流闭合技术262.8.1 零阶闭合282.8.2 半阶闭合282.8.3 局地一阶闭合282.8.4 高阶闭合29
第三章大气湍流运动303.1 大气湍流的平稳性、均匀性、各向同性和各态历经性303.1.1 随机过程与平稳随机过程303.1.2 大气湍流的平稳性和均匀性313.1.3 大气湍流的各态历经性313.1 4 大气湍流的各向同性323.2 泰勒“冰冻”假设323.3 科尔莫戈罗夫的局地均匀各向同性湍流理论与湍流动能的串级输送343.4 湍流混合长理论363.5 大气湍流的稳定性判据37
第四章大气湍流统计描述424.1 概率密度函数与特征函数424.2 湍流尺度（积分尺度和微尺度）444.3 时间序列的湍流能谱454.4 湍流协方差和湍流通量的定义474.5 湍流通量的确定484.5.1 通量方差法484.5.2 涡旋累积法494.5.3 松弛涡旋累积法514.5.4 分离的涡动相关法564.6 斜坡结构57
第五章近地面层相似性理论685.1 近地面层的定义和性质685.1.1 近地面层的定义和特性685.1.2 近地面层的厚度685.1.3 非定常性对常通量近似的影响695.2 莫宁奥布霍夫相似性理论705.2.1 莫宁奥布霍夫相似性条件705.2. 2奥布霍夫长度705.2.3 莫宁奥布霍夫相似性理论715.3 近地面层通量廓线关系755.3.1 近地面层通量廓线关系755.3.2 近地面层通量廓线关系普适函数的确定765.3.3 近地面层近中性层结下的通量廓线关系815.3.4 von Karman常数κ825.3.5 利用非中性层结资料确定von Karman常数κ855.3.6 通量廓线关系普适函数确定的实例865.4 空气动力学法计算湍流通量895.5 湍流交换系数925.6 Bowen 比945.7 逆梯度输送与湍流通量95
第六章近地面层大气湍流与地表参数986.1 近地面层大气湍流统计特征986.2 近地面层大气湍流能谱特征1066.3 近地面层空气动力学参数——零值位移d1166.3.1 零值位移d的定义1166.3.2 零值位移d确定的传统方法1166.3.3 零值位移d确定的温度方差法1186.4 近地面层空气动力学参数——地表粗糙度z01206.4.1 地表粗糙度z0的定义和确定1206.4.2 地表粗糙度z0确定的湍流方法124
第七章大气湍流观测法与数据处理1287.1 风杯风速仪测风1287.1.1 风杯风速仪测风的误差1287.1.2 风杯风速仪测风过高效应的数值分析1327.1.3 风杯风速仪测风DP误差的修正1337.2 超声风温仪测风1367.3 超声风温仪测温1377.4 湍流数据处理系统1457.4.1 湍流数据的数字滤波1467.4.2 湍流数据的野点剔除1467.4.3 湍流数据的坐标旋转（倾斜修正）1477.4.4 湍流数据的趋势项剔除1507.4.5 湍流谱的高频段修正1507.4.6 湍流谱的低频段修正1517.4.7 WPL修正1517.4 8 平流修正1567.5 湍流数据的插补157
第八章非定常大气湍流及其分析方法1618.1 小波分析1618.2 伪小波分析1658.3 伪小波变换与大气相干结构1658.4 希尔伯特黄变换1668.5 希尔伯特黄变换在大气湍流中的应用1718.6 希尔伯特黄变换在大气边界层中的应用178参考文献181