现代气候学基础/大气科学专业系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈星，马开玉，黄樱 著

图书标签:

• 气候学
• 大气科学
• 气象学
• 环境科学
• 地球科学
• 现代气候学
• 大气物理
• 气象灾害
• 气候变化
• 教材

出版社： 南京大学出版社

ISBN：9787305122415

版次：1

商品编码：11407946

包装：平装

丛书名： 大气科学专业系列教材

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：239

正文语种：中文

内容简介

　　《现代气候学基础/大气科学专业系列教材》共分九章，包括第一章绪论、第二章气候系统理论概述、第三章气候监测和全球气候、第四章气候诊断分析、第五章气候系统中的平衡与循环过程、第六章气候变化、第七章气候模拟与预测、第八章季风气候概述和第九章气候资源。其中第四章中有关诊断的统计方法和第九章气候资源可根据需要作为选讲内容。各章节编写的具体分工是：一、二、四章由陈星和马开玉撰写，第三、第五、第六、第七和第八章由陈星撰写，第九章由黄樱撰写，《现代气候学基础/大气科学专业系列教材》由陈星统稿。

目录

第一章 绪论
1.1 气候的基本概念
1.2 气候学的研究内容和研究方法
1.3 气候学发展的主要阶段
1.4 气候学的若干分支和研究方向

第二章 气候系统理论概述
2.1 气候系统的一般概念
2.2 气候系统的基本性质
2.3 气候系统的能量平衡
2.4 气候系统时空变化尺度
2.5 气候系统的数学物理描述

第三章 气候监测和全球气候
3.1 气候监测概述
3.2 大气监测
3.3 海洋要素观测
3.4 冰雪圈

第四章 气候诊断分析
4.1 气候诊断概述
4.2 气候诊断方法和研究对象
4.3 典型气候异常事件的诊断
4.4 一个简单的海气耦合EI Nino预报模式介绍
4.5 大气环流与振荡（QBO，PDO，NAO，AO）
4.6 大气环流特征的表示方法
4.7 气候变化的统计诊断
4.8 气候异常与突变的诊断

第五章 气候系统中的平衡与循环过程
5.1 热量输送与平衡的基本特征
5.2 能量循环
5.3 角动量循环与输送
5.4 水分循环
5.5 气候系统中的碳循环

第六章 气候变化
6.1 气候变化的基本特点
6.2 气候变化的主要物理过程
6.3 气候变化的研究方法
6.4 地质时期和历史时期的气候变化
6.5 现代气候变化
6.6 气候变化的自然原因
6.7 气候变化的人为原因

第七章 气候模拟与预测
7.1 气候模式体系
7.2 气候模式的数学物理基础
7.3 气候模拟概述
7.4 气候模拟举例
7.5 全球气候及其变率的模拟
7.6 古气候模拟
7.7 气候预测简介

第八章 季风气候概述
8.1 季风的形成与区域分布
8.2 季风气候特征
8.3 中国季风气候特征
8.4 季风指数

第九章 气候资源
9.1 太阳能及其利用
9.2 风能资源及其利用
9.3 热量资源
9.4 水分资源
9.5 气候资源的开发利用
辅助阅读书目
参考文献

前言/序言

好的，这是一份针对一本名为《现代气候学基础/大气科学专业系列教材》的书籍的图书简介，这份简介旨在详细介绍其他气象学或大气科学领域中可能涵盖的主题，而不涉及《现代气候学基础》本身的内容。 --- 图书简介：全球气候系统动力学与极端天气事件分析 概述 本书聚焦于大气科学领域中极具挑战性和前沿性的两大核心议题：全球气候系统的复杂动力学机制以及极端天气事件的监测、成因与长期趋势分析。本书旨在为高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供一个深入理解地球系统相互作用、气候变化驱动力以及极端天气现象物理机制的综合性平台。区别于侧重于气候学基本原理或基础观测方法的教材，《全球气候系统动力学与极端天气事件分析》更强调理论模型的构建、高分辨率模拟技术的应用以及数据同化在现代气候研究中的关键作用。 第一部分：地球系统耦合与气候动力学 本部分深入探讨了大气圈、海洋圈、冰冻圈和生物圈之间复杂的能量和物质交换过程，构建了理解全球气候系统如何演变的动力学框架。 第一章：大气环流的非线性动力学 本章详细解析了中尺度和行星尺度大气环流的物理基础。内容包括： 1. 惯性稳定性与涡旋理论： 深入探讨了宏观环流（如哈德利环流、沃克环流）的稳定性和非稳定性机制，引入了准地转理论、非线性涡旋动理学以及斜压不稳定性等概念，解释了中纬度急流的形成与维持。 2. 赤道动力学： 重点分析了开尔文波、罗斯比波以及重力波在赤道地区的作用，尤其关注它们对ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）等重要海气耦合现象的调制作用。 3. 地形影响与区域气候： 考察了山脉、高原和海岸线等地形要素对大气质量和能量输送的影响，包括山脉的动力和热力作用，以及锋面抬升机制。 第二章：海洋环流与气候反馈 气候系统的核心驱动力之一是海洋的巨大热容量和环流模式。本章深入探讨了海洋动力学如何影响大气过程。 1. 大尺度海洋环流： 阐述了热盐环流（包括大西洋经向翻转环流AMOC）的机制、关键驱动力（风应力和密度差异）及其在热量再分配中的作用。 2. 海洋混合与边界层过程： 讨论了海洋表层湍流混合过程、次表层中尺度涡流对热量、盐分和动量的垂直输送机制，这些过程直接影响海气界面的能量通量。 3. 海气耦合模型（AOGCMs）基础： 介绍了耦合模型中海洋模块的参数化方案，特别是波浪-洋流相互作用对混合层深度的影响。 第三章：冰冻圈与辐射平衡的相互作用 冰冻圈的变化是气候系统中最敏感的组成部分之一，其反馈机制对未来气候预测至关重要。 1. 雪冰反照率反馈： 详细分析了冰雪覆盖面积变化如何通过改变地表反照率，进一步影响区域和全球的能量收支，并量化了这种反馈的强度。 2. 冰川动力学与海平面变化： 探讨了冰盖（如格陵兰和南极冰盖）的质量平衡、冰流失速度与海洋热力学条件（如冰架底部融化）的耦合关系。 3. 永久冻土与碳循环： 评估了北半球永久冻土融化释放温室气体（甲烷和二氧化碳）的速率和不确定性，将其纳入地球系统碳循环模型中进行分析。 第二部分：极端天气事件的监测、成因与归因 现代大气科学研究的焦点之一是如何精确识别、理解驱动极端天气事件的物理过程，并评估人类活动的影响。 第四章：极端降水与洪水风险评估 本章专注于强降水事件的统计特征、触发机制及其在气候变化背景下的变化趋势。 1. Clausius-Clapeyron关系与水汽输送： 阐释了大气增温导致水汽容量增加的物理基础，并结合高分辨率观测数据分析了极端降水事件的强度变化。 2. 中尺度对流系统的动力学： 深入研究了强对流的触发机制，如锋面、地形抬升、干线（Dry Lines）与湿区的相互作用，以及潜热释放对强风暴维持的贡献。 3. 水文气候学耦合： 探讨了降雨强度、持续时间与流域响应（土壤湿度、地表径流）的非线性关系，引入了风险评估中的“设计洪水”概念。 第五章：热浪、干旱与大气遥相关 热浪和干旱是影响农业和能源系统的主要极端事件，本章侧重于大尺度背景对这些事件的调控作用。 1. 阻塞高压与热顶结构： 分析了中纬度天气系统“阻塞”现象的形成机制，如何导致地表热量长时间积聚，以及平流层变化（如Madden-Julian振荡MJO的远场效应）如何影响阻塞的频率和位置。 2. 干旱的分类与指标： 比较了气象干旱、农业干旱和水文干旱的定义和监测方法（如SPEI, PDSI），并强调了土壤水分的耗散与植被反馈。 3. 大气遥相关与气候预测： 系统梳理了ENSO、PDO（太平洋年代际震荡）、NAO（北大西洋涛动）等关键遥相关模态如何通过大气响应（如斜压波列）影响区域极端事件的发生概率。 第六章：极端天气事件的归因科学 归因研究是连接气候变化科学与实际影响评估的关键桥梁，本章探讨了现代统计物理方法在这一领域的应用。 1. 概率与反事实分析： 详细介绍“极端天气事件归因”的数学框架，包括如何构建“有”和“无”人类影响情景下的概率密度函数（PDFs）的比较。 2. 模型依赖性与不确定性： 讨论了不同全球气候模型（GCMs）在模拟极端事件中的系统性偏差，以及如何使用集合模拟和模型评估指标来量化归因结果的不确定性范围。 3. 极端热带气旋的强度与频率： 聚焦于热带气旋强度（如最高风速、最低气压）与全球海表温度的统计关系，以及未来气候下风暴潮风险的区域性评估。 结论与展望 本书最后一部分展望了未来大气科学研究的趋势，包括对亚尺度过程的参数化改进、超级计算能力在地球系统模拟中的应用，以及如何将研究成果有效地转化为政策制定和减灾决策的实用工具。本书强调跨学科合作的重要性，特别是与海洋学、水文学、遥感技术和计算物理学的交叉融合，以期更准确地预测和适应未来不断变化的气候与极端天气挑战。 ---

评分☆☆☆☆☆

深入研读这本书的内容，我发现它在知识体系的构建上，采取了一种极为清晰的“螺旋上升”结构。它并没有急于抛出最前沿、最复杂的模型，而是从最基础的辐射平衡和热力学原理开始，如同打地基一般，为后续复杂的动力学和气候反馈机制铺平了道路。让我印象特别深刻的是关于云和气溶胶辐射强迫那几章。很多教材往往将这两个主题一带而过，但这本书却用了专门的大篇幅来讨论不同类型云的辐射效应——高云的温室效应和低云的冷却效应——及其在全球能量预算中的权重变化。作者在讨论气溶胶时，尤其突出了“间接效应”的量化难度，这种对研究前沿局限性的坦诚，极大地增强了教材的科学性和可信度。每一次我对某个概念感到模糊时，回翻到前文的某个基础定义，总能找到清晰的线索将其串联起来，这显示出编撰者对学科脉络有着超乎寻常的掌控力，确保读者在攀登知识高峰时，每一步都走得踏实而有力，而非雾里看花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套习题和案例分析，简直是检验学习成果的“试金石”。我常常在完成一个章节的学习后，会发现书后附带的那些“思考题”绝非是简单的知识点复述，它们往往设计成小型研究问题，要求读者综合运用前面学到的好几个知识模块才能勉强给出令人信服的解答。例如，有一道题目要求根据历史上的火山爆发数据，推算其对平流层温度和地表降水的影响机制，这不仅仅是套公式，更需要理解气候系统的惯性与时间滞后效应。更难能可贵的是，许多案例后面都附带有作者推荐的原始文献引用，这极大地拓宽了我的视野，让我明白书本上的结论并非终点，而是进一步探索的起点。对于想要向科研领域发展的学生来说，这种引导式的练习比单纯的死记硬背有效得多，它真正训练了我们如何像一个气候学家那样去思考、去质疑、去分析真实世界的数据和现象。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本教材，更像是一份关于地球气候系统的“操作手册”和“思想指南”。它成功地搭建了一座从经典理论到现代认知方法的桥梁。我特别欣赏作者在讨论气候变化不确定性时的态度，他们没有采取过于耸人听闻或过于保守的论调，而是冷静地将“模式偏差”、“参数化方案”和“自然变率”等不确定性来源一一拆解，让读者清晰地认识到科学的边界在哪里，以及未来研究的突破口可能在哪。这本书的厚重感并非源于页数的堆砌，而是源于其内容密度和知识的层次感。它要求读者投入时间与精力，但所给予的回报是巨大的——它塑造的不是一个懂得背诵公式的考试机器，而是一个能够理解地球复杂反馈机制的、具有批判性思维的未来气候工作者。我敢断言，在未来很长一段时间内，它都会是我案头上不可或缺的工具书和参考源。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代气候学基础/大气科学专业系列教材》的封面设计，光是色彩的运用就透露出一种深邃而严谨的气息。封面上那张清晰的全球气候模式图，色彩过渡得极其自然，从热带的鲜艳到极地的冷峻，仿佛能透过纸面感受到地球不同纬度间的温度差异和气流涌动。我记得第一次翻开它的时候，就被那种扑面而来的学术气息所吸引，它不是那种冷冰冰的公式堆砌，而是通过精妙的图表和示意图，将那些抽象的气候学概念具象化了。比如，书中关于大气环流的章节，作者没有采用简单的文字描述，而是设计了一系列三维动态图的简化表示，即便是初学者也能迅速把握科里奥利力如何影响信风的走向。特别是对厄尔尼诺现象的成因及其对全球气候的影响分析，那部分的插图详实到令人咋舌，从海温异常的信号捕捉到大气环流的连锁反应，每一个环节都解析得入木三分。这本书的排版也十分考究，大量的留白设计使得密集的公式和理论陈述不显得拥挤，读起来节奏感极佳，让人在吸收知识的深度之余，也能享受到阅读过程中的舒畅感。可以说，光是视觉上的体验，就已经为接下来的学习打下了非常积极的基调，这绝对是一本从“颜值”到“内涵”都无可挑剔的专业教材。

评分☆☆☆☆☆

在阅读体验上，这本书的语言风格呈现出一种罕见的、既保持高度的学术精确性，又不失流畅与可读性的平衡感。它不像某些翻译过来的经典著作那样，因为生硬的直译而显得佶屈聱牙，这本书的中文表达非常地道和精准。比如，在描述“气候敏感性”这个关键概念时，作者使用了“气候系统对外部强迫响应的内在灵敏度”这样的表述，而非简单的“对CO2浓度的敏感度”，这种措辞上的细微调整，恰恰体现了对概念内涵的深刻把握，将问题置于更宏大的背景下去审视。全书的术语定义都非常严格，一旦引入新词汇，就会立刻给出明确的数学定义或物理意义，这避免了我们在后续阅读中因术语理解偏差而产生的学习障碍。这种精雕细琢的文字，使得我们即便是在处理涉及复杂偏微分方程的章节时，也能保持相对稳定的心绪，专注于理解其背后的物理逻辑，而不是被晦涩的文字所困扰。