دینامیک سیالات جوّ عرض‌های میانی ۲۰۱۴
Fluid Dynamics of the Mid-Latitude Atmosphere 2014

این کتاب به تشریح منسجم و نظام‌مندِ درک کنونی از دینامیک سیالاتِ جوّ در عرض‌های میانی می‌پردازد. مخاطب اصلی این اثر، دانشجویان تحصیلات تکمیلی و کارشناسی ارشد هستند و برای درک مطالب آن، نیاز به پیش‌زمینه‌ای در زمینه‌های مکانیک سیالات، هواشناسی یا علوم جوّی نیست. این کتاب منبعی ارزشمند برای تمامی متخصصان علوم جوّی خواهد بود که قصد دارند درک خود را از این موضوع تعمیق بخشند. اهمیت چرخش زمین و لایه‌بندی پایدار جوّ آن، به همراه پیامدهایشان برای تعادل جریان‌های بزرگ‌مقیاس، در سرتاسر کتاب مورد تاکید قرار گرفته است.

کتاب از ساختاری روشن و مشخص برخوردار است و در سه بخش اصلی تنظیم شده است. بخش اول به بسط و توسعه معادلات بنیادی جوّ در یک سیاره کروی چرخان و بررسی مقیاسی این معادلات می‌پردازد. بخش دوم به بررسی اهمیت چرخش و معرفی مفهوم ورتیسیته (چرخندگی) و ورتیسیته پتانسیل، و همچنین آشفتگی (توربولانس) اختصاص دارد. در بخش سوم، مفاهیم ارائه شده در دو بخش نخست برای درک حرکت متوازن در پدیده‌های جوّی واقعی به کار گرفته می‌شوند. این بخش با نظریه شبه‌ژئوستروفیک آغاز شده و به نظریه‌های خطی و غیرخطی برای سیستم‌های آب و هوایی عرض‌های میانی و جبهه‌های هوا می‌رسد. دیدگاه ورتیسیته پتانسیل در مورد سیستم‌های آب و هوایی با بحث در مورد انتشار امواج راسبی و اختلاط ورتیسیته پتانسیل که در فصل پایانی پوشش داده شده، برجسته می‌شود.

This book gives a coherent development of the current understanding of the fluid dynamics of the middle latitude atmosphere. It is primarily aimed at post-graduate and advanced undergraduate level students and does not assume any previous knowledge of fluid mechanics, meteorology or atmospheric science. The book will be an invaluable resource for any quantitative atmospheric scientist who wishes to increase their understanding of the subject. The importance of the rotation of the Earth and the stable stratification of its atmosphere, with their implications for the balance of larger-scale flows, is highlighted throughout.

Clearly structured throughout, the first of three themes deals with the development of the basic equations for an atmosphere on a rotating, spherical planet and discusses scale analyses of these equations. The second theme explores the importance of rotation and introduces vorticity and potential vorticity, as well as turbulence. In the third theme, the concepts developed in the first two themes are used to give an understanding of balanced motion in real atmospheric phenomena. It starts with quasi-geostrophic theory and moves on to linear and nonlinear theories for mid-latitude weather systems and their fronts. The potential vorticity perspective on weather systems is highlighted with a discussion of the Rossby wave propagation and potential vorticity mixing covered in the final chapter.