強對流天氣分析與預報 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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章國材 著

圖書標籤:

• 強對流天氣
• 氣象學
• 天氣預報
• 氣象災害
• 雷暴
• 冰雹
• 短時強降水
• 數值預報
• 遙感
• 氣象分析

齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502953287

版次：1

商品編碼：10890895

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-11-01

用紙：膠版紙

頁數：337

字數：557000

正文語種：中文，英文

內容簡介

《強對流天氣分析與預報》介紹瞭：中國強對流天氣的氣候特徵、天氣形勢、常用的中短期客觀預報方法和自動臨近預報係統，討論瞭龍捲風、冰雹、對流性大風、短曆時強降水和雷電等的環境條件和預報指標以及如何利用天氣雷達等資料分類識彆這些強對流天氣，還討論瞭如何應用以上的知識和方法做強對流天氣預報，並通過若乾個例進行具體闡述。
《強對流天氣分析與預報》可供從事強對流天氣分析和預報業務、研究及管理人員參考。

目錄

前言

第1章 中國強對流天氣的氣候特徵
1.1 冰雹的氣候特徵
1.2 短曆時強降水的氣候特徵
1.3 中國對流性（雷雨）大風的氣候特徵
1.4 中國雷電時空分布特徵
1.5 中國強對流天氣時空分布特徵綜閤分析

第2章 強對流天氣形勢的分類
2.1 強對流天氣形勢
2.2 高空低槽型
2.3 高空冷渦型
2.4 西北氣流型
2.5 副高邊緣型
2.6 熱帶低值係統型
2.7 高壓（脊）內部型／低層切變型

第3章 強對流天氣環境條件
3.1 強對流天氣分析中常用到的物理量
3.2 物理量診斷的思路
3.3 強對流天氣與暴雨環境條件的差異
3.4 乾對流大風的環境條件
3.5 冰雹的環境條件
3.6 局地短曆時強降水的環境條件
3.7 濕對流的環境條件
3.8 混閤對流的環境條件
3.9 龍捲風的環境條件
3.10 分類強對流天氣環境條件的綜閤分析
3.11 對雷電有指示意義的物理量

第4章 強對流天氣中短期預報方法
4.1 熱力和動力預報指標的獲取方法
4.2 配料法和指標疊套法
4.3 特型法
4.4 決策樹預報方法
4.5 Bayes判彆分析、Logistic迴歸判彆和神經網絡方法
4.6 指標加權集成法
4.7 聚類相似法
4.8 動力預報方法
4.9 強對流天氣概率預報

第5章 強對流天氣分類識彆和臨近預報
5.1 龍捲風的識彆和臨近預報
5.2 大冰雹識彆和臨近預報
5.3 對流性大風識彆和臨近預報
5.4 短曆時強降水識彆和臨近預報
5.5 雷電識彆和臨近預報
5.6 強對流天氣臨近預報方法
5.7 強對流天氣自動臨近預報係統簡介

第6章 強對流天氣預報
6.1 強對流天氣預報思路和預報技術流程
6.2 2009年6月3日河南東北部、5-6日江西北部對流性大風分析
6.3 2004年7月10日北京短曆時強降雨、12日上海颮綫大風分析
6.4 2009年6月14日河南省大範圍冰雹天氣特徵綜閤分析
6.5 兩次強龍捲過程的環境背景場和多普勒雷達資料的對比分析
6.6 2006年4月28日山東省對流性大風分析
6.7 2006年4月11日江西混閤對流過程分析
6.8 2009年8月27日遼寜中部颮綫陣風鋒過程分析
6.9 2008年8月25日上海大暴雨的綜閤分析
6.10 2008年7月2日滇中暴雨的成因分析
6.11 2007年8月26日天津市突發性的局地大暴雨過程分析
6.12 四川盆地西部副高西北側連續性暴雨成因分析
6.13 鄂東2007年7月27日強對流天氣過程的成因分析
6.14 2008年8月14日石傢莊市短曆時強降雨分析
6.15 一次熱帶氣鏇外圍颮綫分析
6.16 天山北坡中部一次強對流天氣分析
6.17 重慶開縣雷擊事件分析

參考文獻

精彩書摘

4.1.2強對流天氣動力因子的獲取
滿足以上環境條件的區域要比強對流天氣齣現的區域大得多，環境條件僅為強對流天氣的齣現提供瞭“潛勢”，“潛勢”轉化成天氣必須有動力抬升條件纔能啓動和維持對流，纔有可能産生災害性的大風、冰雹和強降水天氣。
強對流天氣形成的動力條件，第3章我們已經指齣低層輻閤和高層輻散從而形成較強的垂直運動是必要條件，其中以冰雹和混閤過程所需要的風垂直切變和垂直上升運動最強，500hPa（600～400hPa）的垂直上升速度最大，可以超過0.5Pa/s。但是錶徵的輻散層既可以是200hPa也可以是250或300hPa（每次過程可能是不一樣的），而且正散度中心不一定位於強對流區的上空，由於許多強對流過程都是傾斜對流過程，這種配置是閤理的。因此，在選擇動力物理量指標時，不能機械地用計算機點對點地普查，還應進行垂直環流的分析，隻要能形成垂直環流就行。同樣錶徵低層輻閤的層次可以是925～700hPa的任何一層，極少數個例中的輻閤層可能比700hPa還高。在五類過程中以冰雹和混閤過程低層輻閤、高層輻散最明顯。
另外，水汽輸送和輻閤對強對流天氣的産生也是必要的，但是錶徵的層次可以不一樣，應當根據實際情況選擇950、925、900、850hPa任何一層，南方有的個例925hPa反映好，有的個例850hPa反映更好一些；例如江西的4類過程，925～850hPa低層水汽輻閤特徵明顯，但是各層在量值上差異不大，水汽輻閤值在-1.5×10-r～-2.5×10-7g/（s.hPa'cm2）;4類過程中以925和850hPa的水汽輻閤最大，其絕對值分彆超過4.o×103和2.5×10_3g/（s'hPa'cm2）。北方可以選擇850或700hPa，青藏高原地區自然應當選擇500hPa，隻要任何一層符閤條件即可。
盡管張大林（1998）認為“即使我們有完善的初值，中尺度天氣係統的可預報性仍是有限的。這是因我們所使用的數值微分方程是一套含有若乾近似和假設的平均方程，許多次網格現象都是由經驗作參數化。”但是，中尺度數值模式對於中尺度天氣係統背景場的散度、水汽通量散度、垂直速度等動力學參數仍然有相當好的預報能力，我們仍然可以用上麵提到的不穩定指數以及低層輻閤、垂直上升運動、高層輻散等物理量的疊套做強對流天氣的落區預報。
應當注意的是錶徵動力條件的物理量對於模式和計算物理量的網格距非常敏感，因此，用一種模式資料（例如NCEP/NCAR再分析資料）得到的動力物理量的閾值不能隨意用於其他模式，隻有正負值（輻閤輻散、上升下沉運動）是可用的。一般的做法是用再分析資料進行診斷，篩選齣好的物理量指標，然後用業務模式重新計算這些物“理量，統計分析得到的物理量閾值就可以用於預報瞭。當然，也可以直接用業務數值分析預報産品篩選預報因子，然後建立預報模型。但是，因為數值預報産品總是存在誤差，用數值預報産品進行診斷可以得到一些有意義的結果，也有可能會齣現誤導。因為再分析資料可以當作實況使用，用它診斷並分析強對流天氣形成條件則不會齣現這種情況。當然，再分析資料也有質量問題，用它進行診斷分析也不可能完金揭露齣強對流天氣的形成條件，這是目前氣象科技水平所限之故，應另當彆論。
……

前言/序言

晴空萬裏下的暗流湧動：當代氣象學前沿探索 內容簡介： 本書匯集瞭近年來大氣科學研究領域最引人注目的突破性進展，深入剖析瞭地球係統復雜性背後的精妙物理機製，旨在為氣象學、地球物理學及相關交叉學科的研究人員、資深愛好者以及高年級學生提供一份全麵、前沿且富有洞察力的參考讀物。本書避開瞭常規天氣學教材中對日常天氣現象的詳盡描述，轉而聚焦於那些驅動地球氣候係統長期演變、塑造區域乃至全球氣候格局的深層、宏觀動力學過程。 全書共分六大部分，約計三十餘萬字，結構嚴謹，邏輯清晰。 --- 第一部分：地球係統能量平衡與長波輻射傳輸 本部分著重探討瞭驅動全球氣候係統的核心——太陽輻射的接收、吸收、再分配與紅外輻射的平衡問題。我們首先對當前地錶與大氣間能量收支模型的最新修正進行瞭詳盡的梳理，特彆是針對雲層輻射效應（Cloud Radiative Forcing, CRF）的參數化方案進行瞭深入對比分析。 氣候反饋機製的精細刻畫： 研究不再滿足於對水汽和冰雪反照率反饋的粗略估計。本書引入瞭先進的輻射傳輸模型（如RRTMG的最新迭代版本），詳細闡述瞭氣溶膠（Aerosols）通過直接散射和間接影響雲物理過程，如何顯著調製地錶有效輻射平衡的復雜路徑。特彆是，針對平流層火山氣溶膠的注入事件，我們運用觀測數據和高分辨率氣候模型模擬，重建瞭事件發生後五年內全球平均地錶溫度的非綫性響應麯綫，並量化瞭雲凝結核（CCN）濃度變化對區域降水效率的潛在影響。 非絕熱加熱場的重構： 傳統方法難以精確測定大氣中潛熱釋放的垂直分布。本章引入瞭基於微波輻射探測和多角度衛星遙感反演的最新技術，展示瞭如何通過四維變分同化（4D-Var）技術，更精確地重構熱帶對流活動區域的垂直加熱率廓綫。這對於理解高空急流的形成和維持機製至關重要。 --- 第二部分：中尺度大氣環流的非綫性動力學 本部分將視角聚焦於從幾公裏到幾百公裏尺度的動力學過程，這些過程雖然短暫，卻是影響區域氣候變化和邊界層活動的決定性因素。 山脈與地形的動力學效應： 我們深入探討瞭地形對大氣運動的強製作用，超越瞭簡單的科裏奧利力影響。書中詳細分析瞭“山脈湍流波”（Mountain Wave Turbulence）的生成條件、傳播機製及其能量耗散路徑。通過數值模擬的案例研究，展示瞭大型山脈（如喜馬拉雅山脈和安第斯山脈）如何通過産生“山脈尾流”（Mountain Wake）效應，顯著改變下遊數百公裏範圍內的風場結構和水汽輸送路徑，這與常規的渦鏇理論模型存在顯著差異。 海洋邊界層和海陸風環流的耦閤： 本章闡述瞭海氣界麵過程的精細化模擬。我們關注於湍流混閤層中動量、熱量和水分交換的參數化。一個重點案例研究是關於大型海灣地帶（如孟加拉灣）的季風邊界層演變，展示瞭在白天熱力驅動和夜間輻射冷卻驅動下，混閤層高度的日變化如何調製近地錶風速梯度，進而影響海上風力資源的長期穩定性預測。 --- 第三部分：ENSO與北大西洋濤動（NAO）的遙相關機製 本部分緻力於解釋跨越數韆公裏、影響季節乃至年度氣候異常的遙相關現象。 ENSO的海洋熱力學復雜性： 傳統的“溫躍層反饋”模型已不足以解釋近年來ENSO事件頻率和強度的變化。本書引入瞭“海洋能量物質匯集”（Ocean Heat Content Accumulation）的概念，分析瞭赤道太平洋深層溫躍層的垂直結構變化，如何通過波浪的非綫性頻散機製，延遲或提前激發厄爾尼諾/拉尼娜事件。我們特彆分析瞭中太平洋（El Niño Modoki）事件的獨特動力學特徵。 NAO的平流層耦閤： 北大西洋濤動（NAO）被認為是影響西歐和北美鼕季氣候的主要模態。本章聚焦於NAO與平流層極渦的耦閤機製。通過分析大型風暴軌道（Storm Track）的能量輸運，我們論證瞭中緯度對流層頂的加熱異常如何通過“準靜止波”（Quasi-stationary Waves）嚮上傳播，乾擾平流層極地渦鏇的強度和經嚮環流，從而對地麵氣壓場産生可預測的滯後影響。 --- 第四部分：大氣成分的痕量氣體時空分布 本部分關注那些對氣候和空氣質量具有長遠影響的微量物質。 平流層臭氧的再分配與化學： 我們詳細考察瞭新一代化學輸送模型（CTMs）對平流層臭氧損失和恢復速率的模擬精度。重點討論瞭極地平流層雲（PSCs）的微物理過程如何影響氯氟烴（CFCs）的活化效率，以及南極臭氧洞在不同溫室氣體排放情景下的恢復時間錶。 生物地球化學循環與大氣碳匯： 本章探討瞭陸地生態係統（特彆是熱帶雨林和北方森林）作為碳匯的吸收效率及其季節性變化。通過結閤遙感葉麵積指數（LAI）數據和地錶通量觀測塔（Eddy Covariance）的長期數據集，我們構建瞭區域尺度的碳交換不確定性評估框架，識彆齣土壤呼吸速率對中緯度地區夏季碳吸收能力的限製性作用。 --- 第五部分：雲物理學與降水效率的參數化挑戰 雲層是氣候模型中不確定性最大的組成部分。本部分深入探討瞭雲微物理過程的復雜性。 冰晶生成與霰粒的演化： 傳統參數化方案往往將冰相過程簡化處理。本書展示瞭基於細緻的粒子譜演化（Spectral Bin Method）模擬結果，揭示瞭混閤相雲中過冷水滴、霰粒和冰晶之間相互作用的復雜反饋。這些細節對於準確模擬高緯度地區的雲底高度和降雪量至關重要。 降水效率的濕對流調製： 我們分析瞭熱帶海洋性積雲陣的組織化程度如何影響區域降水效率。當對流係統形成高度組織化的雲係（如熱帶氣鏇的螺鏇雨帶）時，其水汽凝結的有效性遠高於孤立的積雲，這種“組織化增益”的量化是下一代數值天氣預報模型亟待解決的問題。 --- 第六部分：極端事件的統計物理與可預測性邊界 本部分從統計物理和信息論的角度審視極端天氣事件的發生規律和預測極限。 重尾分布與極值理論： 我們應用珀金斯分布（Generalized Extreme Value, GEV）和基於非參數估計的極值理論，分析瞭全球熱浪事件的迴歸分析。本書指齣，對於某些特定區域，極端溫度的概率分布正日益偏離正態分布，呈現齣明顯的“重尾”特徵，這意味著傳統基於曆史平均值的風險評估已嚴重低估瞭未來極端事件的發生概率。 混沌、可預測性與集閤預報的局限： 深入探討瞭大氣係統的內在混沌特性。通過對集閤預報係統（Ensemble Forecasting System）中初始擾動的敏感性分析，我們量化瞭不同時間尺度上信息衰減的速度。結論強調，雖然動力學模型在短期內錶現齣色，但在超過兩周的預測窗口，信息熵的快速增長決定瞭我們對特定天氣事件精確預測能力的根本性限製。本書提供瞭如何通過貝葉斯模型平均來優化長期概率預報的最新策略。 --- 本書特色： 本書的價值在於其對前沿研究方法的采納和對復雜係統論的深度應用。它拒絕瞭簡單的因果敘事，而是通過對物理方程組的深入挖掘和對最新觀測數據的交叉驗證，呈現瞭一幅動態、多尺度、相互耦閤的地球大氣係統圖景。對於有誌於從事大氣科學理論與應用研究的人士而言，本書是理解當前學術脈絡、把握未來研究方嚮的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期待，更多地是源於它在“預報”這個層麵。雖然我不是專業的預報員，但我對氣象預報的科學性和技術性一直充滿好奇。我想瞭解，究竟是什麼樣的科學原理和模型，支撐著我們每天看到的天氣預報？特彆是對於強對流天氣這種瞬息萬變、局地性極強的現象，預報的難度可想而知。我希望這本書能夠揭示一些預報背後的奧秘，比如，預報員們是如何分析各種氣象數據，如何利用數值模型進行模擬，又是如何結閤實際觀測來做齣最終的判斷。我尤其感興趣的是，對於那些突發的、範圍較小的強對流天氣，例如短時強降水或者局地雷暴，有沒有什麼特彆的預報技巧或者早期預警的方法。我希望這本書能用相對易懂的方式，解釋清楚這些復雜的科學概念，讓我能對現代氣象預報的能力有一個更清晰的認識。同時，我也想知道，在預報精度不斷提高的同時，強對流天氣的預報還麵臨著哪些挑戰，以及未來可能的發展方嚮。這本書如果能提供一些前沿的預報技術或者理念，那就更讓我欣喜瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對自然界充滿敬畏之心的人，我一直對那些能夠深刻影響人類生活的天氣現象感到著迷。強對流天氣，以其突發性、破壞性和局地性，在我看來，是自然界最具有“爆發力”的一麵。我希望這本書能夠帶領我深入瞭解這種力量的源頭。我想知道，在大氣層中，究竟是哪些因素的“碰撞”和“融閤”，纔會孕育齣如此強大的天氣係統？是溫度的差異？濕度的變化？還是其他更加復雜的地氣相互作用？我希望這本書能夠用生動形象的語言，解釋清楚這些形成機製，讓我能夠“看見”風暴是如何在雲層中醞釀，閃電是如何在積雨雲中積聚，冰雹又是如何在強烈的上升氣流中形成的。我對那些能夠直觀展示天氣過程的圖示和案例非常期待，因為我常常覺得，理論知識隻有與實際的視覺呈現相結閤，纔能真正地烙印在腦海裏。這本書如果能像一個氣象導遊一樣，帶我走進這些宏偉而又危險的天氣現象的內部，那就太棒瞭。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠係統性地梳理強對流天氣知識的書籍，並且希望它能在學術性和實用性之間找到一個很好的平衡點。我是一名氣象愛好者，對與天氣相關的各種現象都充滿好奇，特彆是那些具有顯著的動力學和熱力學過程的事件。我對這本書的期望是，它能夠深入淺齣地講解強對流天氣的形成機理，比如各種不穩定性能量的來源和釋放方式，以及觸發機製在其中的作用。同時，我也希望它能對不同類型的強對流天氣，如雷暴、颮綫、龍捲風等，進行詳細的分類和描述，並分析它們各自的特點和可能産生的危害。在預報方麵，我希望這本書能夠介紹當前主流的數值預報模式在強對流天氣預報中的應用，以及各種臨近預報技術，例如雷達和衛星遙感技術的應用。此外，如果書中能夠包含一些關於強對流天氣監測和預警係統的介紹，以及一些典型案例的分析，那就更能滿足我深入學習的需求瞭。我希望這本書能成為我進一步探索強對流天氣世界的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說瞭，一直想找機會好好看看。平時我就會關注一些天氣預報，尤其是那種突發性的、影響比較大的天氣，比如暴雨、冰雹、雷電這些。我一直覺得，天氣預報雖然越來越精準，但對於那些突然冒齣來的強對流天氣，我們普通人還是缺乏一些深入的理解。很多時候，我們隻能被動地接受預報，或者在天氣突變時手足無措。我非常好奇，這本書能不能幫助我更好地理解這些“脾氣不好”的天氣，比如它們是怎麼形成的，為什麼會突然發生，又有哪些跡象可以提前捕捉到。我希望它能提供一些實用的分析方法，讓我以後在麵對這些天氣時，能有更多的心理準備，甚至能做齣一些更明智的應對。我平時也喜歡看一些科普類的讀物，如果這本書在講解理論的同時，也能穿插一些生動的案例，那就更好瞭。比如，曆史上那些著名的強對流天氣事件，它們是如何被預報的，又造成瞭什麼樣的影響，通過這些案例來學習，肯定會更加印象深刻。總的來說，我期待這本書能打開我認識強對流天氣的一個新視角，讓我不再僅僅是接收信息，而是能主動去分析和理解。

評分☆☆☆☆☆

我對氣象學本身並沒有太多的專業背景，但我對那些能夠影響我們日常生活方方麵麵的科學，總是抱有極大的興趣。強對流天氣，尤其是它帶來的極端性，比如突如其來的暴雨、破壞性的冰雹、肆虐的雷電，這些都直接關係到我們的生命財産安全。因此，我希望這本書能夠提供一些關於如何應對這些天氣的實用性指導。我希望它能告訴我，在強對流天氣發生時，我們應該采取哪些安全措施？在不同的場景下，例如在室內、在戶外、在駕車時，又應該如何進行有效的防護？我特彆想瞭解，那些看似普通的積雨雲，在什麼時候會演變成危險的對流天氣？是否有容易識彆的跡象，可以幫助我們提前做齣判斷，並采取相應的規避措施？我希望這本書能用簡單易懂的語言，解釋清楚這些與我們的生活息息相關的信息，讓我能夠更好地保護自己和傢人，從容應對可能齣現的危險。

評分☆☆☆☆☆

2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫 2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫

評分☆☆☆☆☆

書中對於預報員最難得一個預報項目“強對流”技術做瞭一些這裏歸納和創新，值得好好學習一下

評分☆☆☆☆☆

正在看，有些地方還不懂，可能需要時間來消化

評分☆☆☆☆☆

強對流是強迫對流的簡稱。由於外界加熱或抬升作用造成流體溫度的不均勻性所導緻的流體對流運動。大氣中的強迫對流以熱對流最多。但氣流過山，天氣係統輻閤所産生的抬升作用常常也可造成動力強迫對流2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫 2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫

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書很好，價格閤適，正版。

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強對流是強迫對流的簡稱。由於外界加熱或抬升作用造成流體溫度的不均勻性所導緻的流體對流運動。大氣中的強迫對流以熱對流最多。但氣流過山，天氣係統輻閤所産生的抬升作用常常也可造成動力強迫對流2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫 2013年1月中旬,美國印州部分地區遭受颮綫

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