大气湍流

本书以现代视野系统介绍了大气流动和工程流动中的湍流问题，内容丰富，范围宽广，但并不冗长琐碎，书中从不同方面对湍流问题进行分析和论述，体现了本书想要实现的目标，即让读者知道如何认识湍流、如何分析湍流、如何研究湍流、如何描述湍流，以及如何理解大气湍流的独特行为特征。全书分为三个部分。第一部介绍湍流的概念和方程，包括对湍流流动数值模拟的主要类型的严谨阐述。第二部介绍大气边界层中的湍流。第三部介绍湍流的统计学描述的基本知识，并对可以解析求解的随机问题进行举例讲解。本书三部分各自的侧重点不同，既相对独立又有融合交叉，三部分内容有机结合在一起，以期能达到融会贯通的效果。
本书对于大气科学、航空学、机械与环境工程学、海洋学、应用数学、物理学等诸多领域的高校学生和相关领域的科技工作者而言，是关于湍流问题不可多得的经典入门教材。
大气学科发展到今天，数值模拟不仅是研究大气湍流的重要手段，也是研究大气科学诸多问题的重要技术手段。而天气气候模式和大气环境模式中对湍流作用的描述基本上都是采用近似的参数化方案，这些描述方案的准确性不高，仍有很大的改进空间。近年来数值模拟朝着精细化模拟的方向发展，这其中对湍流过程的模拟显得尤为重要。所以，在描述大气湍流过程方面取得的进展将直接促进大气科学的发展。本书对涉及湍流过程的数值模拟方法有详细的介绍，并对其中的问题有深入的论述，因此，本书对了解数值模式的模拟能力以及如何改进模式有重要的参考价值。
本书的独到之处是大量使用公式和推导，公式虽多，但并不难懂；用方程来帮助读者从物理上理解湍流，并且对物理过程、物理机制的解读细致到位，这对帮助读者建立对湍流的认知、了解研究湍流的方法显得尤为重要。虽然本书使用了大量数学语言，但始终强调物理认知，围绕方程的物理意义进行了耐心细致的讨论和解读，突出了数学与物理的统一，并且把观测、实验室模拟、解析推导、数值模拟结合起来，强调对湍流的物理认识。
湍流是大气当中普遍存在的运动方式，与大气当中众多物理过程直接相关，涉及物质和能量在大气边界层中的输送交换、云的微物理过程、对流单体及台风的动力学-热力学结构，以及光和电磁波在大气中的传输，同时也是海洋上层流体运动的重要方式，然而到目前为止人们对湍流在其中的作用还认识得不够清楚，对这些问题都需要做进一步研究。所以认识湍流的基本性质、了解湍流的基本理论、掌握研究湍流的基本方法就显得尤为重要。
国际大气科学界的最高荣誉“卡尔-古斯塔夫·罗斯贝奖章”获得者John C. Wyngaard权威著作Turbulence in the Atmosphere中文版《大气湍流》正式出版。这本书在上述这些方面都有详细的阐述和系统的介绍，构成了关于湍流基本认识的知识体系，是研究湍流具体问题的重要基础。