气象学（第3版）/全国高等农林院校“十三五”规划教材·普通高等教育农业部“十三五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包云轩 编

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出版社： 中国农业出版社

ISBN：9787109212169

版次：3

商品编码：12313404

包装：平装

丛书名： 全国高等农林院校“十三五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：435

字数：680000

正文语种：中文

内容简介

　　《气象学（第3版）/全国高等农林院校“十三五”规划教材·普通高等教育农业部“十三五”规划教材》分4大部分：部分是绪论，主要论述气象学和农业气象学的定义、研究对象、研究任务、学科发展概况，探讨气象与社会、经济之间的关系。第二部分是气象学基础知识及其应用部分，分5章，系统介绍地球大气概况和辐射、温度、大气水分、气压、风等大气基本要素的概念、物理学基础、时空变化特征及其在农业上的应用。第三部分是基础理论及其应用部分，也分5章，全面阐述大气环流、天气系统和天气过程、气候、气候变化、气象灾害及其防御等方面的现代气象学基本理论，并简要分析这些理论的相关应用。第四部分为应用气象部分，分5章，主要针对目前我国高等院校非气象类本科专业设置，紧密结合与社会、经济和生活等有关的资源和生态环境问题，论述农业生物与气象、资源气象、环境气象、城市气象、交通气象的一些基本概念和理论，并剖析其应用。
　　《气象学（第3版）/全国高等农林院校“十三五”规划教材·普通高等教育农业部“十三五”规划教材》不仅适用于全国高等院校非气象类各相关专业的本科、专科课程教学，也可供从事相关专业研究和工作的科技人员参考。

内页插图

目录

第三版前言
第一版前言
第二版前言
绪论
第一节 气象与气象学
一、气象与气象学的定义
二、气象学的研究对象和内容
三、气象学与社会经济发展的关系
四、气象学的主要分支学科
第二节 气象学的历史、现状及发展趋势
一、世界气象学的发展历史和现状
二、中国气象科学的发展历史、现状和趋势
三、世界气象学的发展趋势
第三节 农业气象学及其发展概况
一、农业生产与气象条件
二、农业气象学的定义及研究对象
三、农业气象学的研究方法与研究内容
四、农业气象学的发展概况
复习思考题

第一章 地球大气
第一节 大气的组成
一、干洁大气
二、水汽
三、大气气溶胶粒子
第二节 大气的铅直结构
一、大气的热力学分层
二、大气的其他分层方法及大气上界
第三节 大气的物理性质
一、大气质量及其铅直分布
二、气体状态方程
三、气象要素
第四节 大气中的光学现象、电学现象和声学现象
一、大气中的光学现象
二、大气中的电学现象
三、大气中的声学现象
复习思考题

第二章 辐射
第一节 辐射的基本知识
一、辐射及其特性
二、辐射的基本定律
第二节 太阳辐射
一、太阳辐射强度和太阳常数
二、太阳高度角、太阳方位角和昼长
三、大气对太阳辐射的减弱
四、到达地面的太阳辐射强度
五、太阳辐射光谱
第三节 地面有效辐射和辐射差额
一、地面辐射
二、大气辐射
三、地面有效辐射
四、大气温室效应和阳伞效应
五、地面辐射差额
第四节 太阳辐射与农业生产
一、辐射波谱与农业生产
二、光照与农业生产
三、光能利用与农业生产
第五节 太阳能综合利用简介
一、太阳能的热利用
二、太阳能发电
三、太阳能的光化利用
复习思考题

第三章 温度
第一节 下垫面和近地气层温度变化的成因
一、物质热传递的方式
……

第四章 大气中的水分
第五章 气压与风
第六章 大气环流
第七章 天气系统和天气过程
第八章 气侯
第九章 气侯变化
第十章 气象灾害及其防御
第十一章 农业生物与气象
第十二章 资源气象
第十三章 环境气象
第十四章 城市气象
第十五章 交通气象

前言/序言

　　近十多年来，世界气象科学发展迅猛，在多个分支学科和相关研究领域出现了重大理论突破和新的技术进展，突出表现在：气候变化研究取得了一系列重大进展，空气质量预报技术有了重大进步，城市气象、交通气象、资源气象、环境气象的理论和技术日益成熟，太阳能和风能利用与评估、设施农业气象等有了一些新方法和新技术。为了适应现代科学技术的发展潮流，及时把气象科学的新成果介绍给高等院校各相关专业的本科和专科学生，我们对原来的普通高等教育“十一五‘’国家级规划教材《气象学》（非气象类专业）和《气象学实习指导》（非气象类专业）进行修订和更新，目的是更好地培养出理论基础扎实、专业素质好、实践水平高、创新能力强的新一代大学生。
　　本书为普通高等教育农业部”十二五“规划教材、全国高等农林院校”十二五“规划教材和”十二五“江苏省高等学校重点教材，也是今后5～10年全国高等院校”大气科学概论“、”气象学“、”基础气象学“、”农业气象学“等课程教学的核心教材。它包括绪论和课程理论体系两大部分。绪论部分对一些内容做了部分更新，介绍了气象学的研究对象、主要研究内容、气象与社会经济发展的关系、分支学科概况，简要回顾与分析了世界和中国气象学的发展历史和研究现状，展望了未来发展趋势，阐明了农业气象学的主要理论基础、研究方法和研究内容。课程理论体系部分包含15章内容，第十四章和第十五章为新增内容，第十四章城市气象，主要介绍了城市中日照、辐射、温度、风场、湿度、云雾、能见度、降水等气象要素的时空分布特征，分析了城市热岛效应和城市空气污染的成因，提出了相应的减缓和防治对策；第十五章交通气象，简要分析了公路、铁路、水运、航空等交通运输业中经常出现的不利交通气象条件和重大交通气象灾害，并以高速公路交通气象为重点介绍了我国的交通气象业务。从第一章到第十三章，每章都有一些新增和更新的内容，其中新增内容较多的章节主要有：第二章第五节太阳能综合利用简介、第十一章第六节设施农业气象、第十二章第四节风能利用与评估、第十三章第三节污染气象。

气象学概论：地球大气的脉动与规律 内容提要： 本书旨在系统、全面地介绍现代气象学的基础理论、基本概念、观测方法、分析技术以及数值预报的基本原理。全书内容涵盖了大气物理学、大气动力学、天气学、气候学等核心分支，力求为读者构建一个完整、深入且与时俱进的大气科学知识体系。通过对大气运动、能量转换、水汽循环及天气现象成因的深入剖析，读者将能理解地球大气系统的复杂性、内在的物理定律以及驱动其变化的主要机制。本书特别强调基础理论的严谨性与实际应用的结合，辅以丰富的实例和图表，旨在培养读者运用气象学知识分析和解决实际问题的能力。 --- 第一章 导论：气象学在现代社会中的地位与范畴 本章首先界定了气象学的研究对象——地球大气圈的物理状态、运动规律及其随时间、空间的变化。阐述了气象学作为一门自然科学的历史沿革，从早期的经验观察发展到如今高度依赖物理学、数学模型和信息技术的现代科学。重点讨论了气象学在农业、航空、航海、水利、能源以及国防安全等国民经济各个领域中不可替代的关键作用。 明确了气象学与其他相关学科（如大气化学、气候学、地球物理学）之间的联系与区别。介绍了气象学的主要分支，包括：大气物理学（研究大气的热力学和辐射过程）、大气动力学（研究大气的运动机制）、天气学（研究天气系统的发生、发展和预报）以及气候学（研究气候的形成、特征和演变）。 最后，概述了现代气象观测网络的构成，包括地面观测、高空探测（探空气球、雷达）和卫星遥感技术，为后续章节深入探讨观测数据的使用奠定基础。 第二章 大气物理基础：热力学与辐射过程 本章聚焦于大气的微观和宏观热力学性质。详细阐述了气压、温度、密度等基本变量的物理意义及其在垂直方向上的分布规律，重点分析了标准大气模型及其偏离的原因。 大气热力学核心内容： 1. 气体定律与湿空气热力学： 深入探讨理想气体定律、静力平衡方程，并引入湿空气的概念。详细解析了水汽凝结、蒸发过程中的潜热释放与吸收，这是理解云和降水形成的关键。 2. 绝热过程与不稳定： 阐述干绝热递减率和湿绝热递减率，解释大气稳定度（对流层）的概念，包括对流性、条件性不稳定等，这是判断天气系统发展潜力的基础。 3. 大气中的水： 详尽描述水的三相变化过程，探讨露点、相对湿度、比湿等关键参数的计算与物理意义。重点分析了云的形成机制、云的分类（依据国际标准）及其微物理过程——云滴的增长和降水的形成。 大气辐射与能量平衡： 本部分解析了太阳辐射在地球-大气系统中的作用。讨论了大气对短波辐射的吸收、反射和散射，以及地球表面和大气自身发出的长波辐射。通过能量平衡的概念，解释了温室效应的物理机制，这是理解地球气候系统能量收支的核心。 第三章 大气动力学导论：空气的运动规律 大气动力学是理解天气系统形成和演变的核心理论框架。本章将物理定律应用于流体（空气）运动，构建描述大气运动的数学方程组。 1. 基本运动方程： 从牛顿第二定律出发，推导出描述空气运动的动力学方程，包括动量方程（考虑了压力梯度力、地转力、科里奥利力、离心力和摩擦力）。 2. 气压梯度力与科里奥利力： 详细解析压力梯度力的方向与大小，重点解释科里奥利力（地转偏向力）的产生机制、方向特征及其对大尺度环流的影响。 3. 理想化的平衡运动： 介绍地转风（Geostrophic Wind）和梯度风（Gradient Wind）的概念，阐明在高空等压面和等压面上气流如何趋于与等压线/等高线保持平行，这是天气图分析的基础。 4. 大气环流与大规模运动： 探讨热力因子和动力因子如何驱动全球尺度的大气环流，如三圈环流模型（哈德里环流、费雷尔环流、极地环流）的建立与维持。 第四章 气象观测与数据处理 本章系统介绍现代气象业务所依赖的观测技术与数据采集、质量控制流程。 1. 地面观测系统： 描述标准气象站的配置，包括温度、湿度、气压、风速风向的测量仪器及其规范。重点解析气象要素的时间和空间代表性问题。 2. 高空探测技术： 详细介绍探空气球携带探空仪（Radiosonde）进行垂直探测的原理、数据获取与质量控制。探讨气象雷达（包括多普勒雷达）在探测降水、风场和风暴结构中的应用及其基本原理。 3. 遥感技术： 介绍气象卫星（极轨和静止）的工作原理，重点阐述红外、可见光、水汽通道的遥感信息如何用于云的识别、温度的估算和风场的反演。 4. 数据同化与预报模型基础： 简要介绍气象数据同化技术的概念，即如何将离散的观测数据与大气动力学模型结合，以生成初始场，为数值天气预报做铺垫。 第五章 天气学分析与天气系统 本章将前述物理和动力学原理应用于实际天气现象的分析和识别。 1. 中尺度天气系统： 重点分析锋面（暖锋、冷锋、锢囚锋、锢结锋）的结构、运动特征及其带来的天气变化。讨论气旋和反气旋（高压系统）的形成机制、垂直结构和生命周期。 2. 中纬度天气系统： 深入探讨中纬度气旋的生成、发展（如锋生、涡度）和消亡过程，介绍主要的环流背景——中纬度波动（Rossby波）。 3. 热带天气系统： 详细描述热带气旋（台风/飓风）的结构、强度变化（快速增强与减弱）、触发机制以及对流层内不对称环流的特点。 4. 强对流天气： 分析雷暴、冰雹、龙卷风的形成条件（高CAPE值、强垂直风切变），以及中尺度对流复合体（MCC）的特征。 第六章 数值天气预报导论 本章概述现代天气预报的核心技术——数值天气预报（NWP）的基本流程和挑战。 1. NWP的基础模型： 介绍大气运动方程组在计算机上的离散化过程，说明数值模型的组成部分（物理参数化方案、动力框架、边界条件等）。 2. 模型的分类与应用： 区分全球模式、区域模式（中尺度模式）的应用范围和分辨率差异。讨论集合预报（Ensemble Forecasting）的概念，解释如何通过多模式、多初始场来量化和减小预报的不确定性。 3. 预报结果的解释： 指导读者如何解读数值预报产品，包括等压面图、垂直剖面图、模式输出的物理量场，并认识到模式在模拟复杂地形和微物理过程时的局限性。 第七章 气候学基础：长期大气状态的描述 气候学从统计学的角度研究气象要素的长期平均状态、变化规律及其影响因子。 1. 气候要素与气候统计： 定义气候的统计学意义，介绍气候要素（如平均温度、降水量、日照时数）的计算方法和极值分析。 2. 全球气候因子： 分析影响区域气候的主要地理因素，包括纬度、海陆分布、洋流、地形（特别是山脉的抬升效应）。 3. 全球环流与气候系统： 介绍ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）、季风系统等重要的海气相互作用现象，及其对全球和区域气候的调制作用。 4. 气候变化科学概览： 简要介绍过去气候的变率和当前全球气候变暖的观测证据、潜在影响及人为因素的主导性。 --- 本书特色： 本书内容深度适中，平衡了经典理论的严谨性与现代气象技术的实用性。配有大量清晰的图示和表格，有助于读者直观理解复杂的物理过程。通过对多个经典天气个例的分析，帮助学习者将抽象的理论知识转化为实际的天气诊断和预报思维。本书不仅适合作为高等院校气象学专业的基础教材，也为环境科学、地理信息科学、农业工程等相关专业学生提供了坚实的跨学科知识基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个正在为考研奋斗的学生，我深知一本靠谱的专业教材的重要性。《气象学（第3版）》的出现，简直就像是及时雨。它在内容深度上拿捏得恰到好处，既有国家级规划教材的严谨性和权威性，又不像某些过于理论化的书籍那样让人望而却步。我在学习过程中，尤其欣赏作者在讲解复杂概念时所采用的逻辑结构。比如，在介绍大气环流时，它会先从全球尺度的大尺度环流系统讲起，然后逐步深入到区域性的天气系统，最后再聚焦到具体的局地天气现象。这种层层递进的方式，让我能够建立起一个清晰的知识框架。而且，书中大量的公式推导和图表展示，都经过了精心的设计，能够有效地辅助理解。我曾因为一个热力学公式卡住好几天，但翻阅这本书的相应章节，配合作者的解释，豁然开朗。此外，这本书的排版也非常舒适，字体大小、行间距都考虑到了长时间阅读的需求，这一点对于需要长时间钻研教材的学生来说，简直是福音。总的来说，这本书为我的考研复习提供了坚实的基础，让我觉得学习过程不再是漫无目的的 GAGA，而是有条理、有方向的进步。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在农业领域工作的从业者，我一直希望能够更深入地理解影响农业生产的气象因素。《气象学（第3版）》这本书，可以说完美地满足了我的这一需求。它不仅仅是一本通用的气象学教材，更巧妙地将许多概念与农业生产紧密联系起来。例如，在讲解降水和蒸发时，书中会详细阐述它们对作物生长、土壤水分以及灌溉需求的影响，并且还会涉及到不同地区、不同作物对水分的需求差异。关于光照和温度的章节，也详细解释了它们如何影响作物的光合作用、生长发育周期以及不同作物对温度的敏感性。尤其让我印象深刻的是，书中对极端天气事件的分析，比如干旱、洪涝、霜冻等，都提供了详细的发生机制和对农业生产可能造成的灾害性后果，并给出了一些应对建议。这对于我来说，是非常宝贵的知识。书中的内容不仅专业性强，而且实践指导意义也很大，让我在实际工作中，能够更科学地安排农事活动，更有效地应对突发的气象灾害。这本书的编写，充分体现了其规划教材的定位，将理论与实际应用完美结合。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我开始拿到这本书的时候，心里还是有点忐忑的。毕竟“气象学”听起来就挺硬核的，我担心自己会看不懂。但这本书的内容编排，确实让我刮目相看。它采用了循序渐进的方式，先从宏观的大气层面介绍，然后慢慢缩小范围，深入到微观的分子运动和能量转化。而且，作者在描述一些物理过程时，非常注重逻辑的严谨性，但又不失趣味性。比如，在讲解大气垂直运动时，它会先介绍空气受热膨胀上升的原理，然后过渡到绝热过程，再引出云的形成和降水的发生。整个过程清晰明了，让人能够一步步地理解其中的因果关系。我特别喜欢书中对一些概念的界定，非常精确，避免了歧义。同时，它也会适当地引用一些最新的研究成果，让内容保持了时效性。这本书给我的感觉是，作者非常了解读者的学习曲线，并且精心设计了每一步的学习路径。当我遇到一些难以理解的地方时，翻阅前面的章节，或者查找相关的图表，往往都能找到答案。这让我觉得，学习过程是被充分考虑过的，并且充满了可控性。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对大气科学新世界的大门！我一直对天气现象感到好奇，但总觉得难以深入理解。这次拿到《气象学（第3版）》，发现它不像我想象中的那么枯燥晦涩，反倒是一种循序渐进、由浅入深的讲解方式。从最基础的大气成分、结构讲起，到太阳辐射、能量平衡这些根本性的概念，都用非常直观的例子和图示来阐述，让我这个没有专业背景的读者也能轻松跟上。特别是关于大气运动的部分，作者没有回避复杂的物理原理，但巧妙地运用了比喻和类比，比如将科里奥利力比作旋转木马上的物体偏移，一下子就明白了它的作用机制。而且，书中的案例分析也特别接地气，比如解释了为什么山区的气候会和平原地区不同，或者是海风、陆风是如何形成的。每一章后面都配有习题，能够帮助我巩固所学知识，检验自己的理解程度。读完之后，我感觉自己看待天气预报都有了新的视角，不再是简单地看看温度和降水概率，而是能更深层次地去理解背后的大气动力学原理。这本书的价值远超出了我的预期，它不仅是一本教材，更是一本带领读者探索自然奥秘的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，与我之前接触过的很多学术著作截然不同。它没有过多的官腔和套话，而是用一种非常鲜活、生动的语言来描述那些本应枯燥乏味的气象学原理。我甚至在阅读过程中，会时不时地被作者的某些幽默的表述逗笑。比如，在解释水汽凝结时，作者用“大气就像一个大冰箱，当温度降低到一定程度，水汽就会‘冷冻’成小水滴”的比喻，瞬间就让我这个理科生都觉得有趣。书中的插图也极具特色，不是那种千篇一律的标准图，而是充满了艺术感和想象力，有些图甚至像是手绘的，让人感觉更加亲切。它并没有因此牺牲内容的准确性，反而让抽象的理论变得更加具象化。我尤其喜欢它在介绍各种天气现象时，不仅仅停留在理论层面，而是结合了大量的实际案例，比如分析一次具体的台风登陆过程，或者解释一场突如其来的冰雹是如何形成的。这种“学以致用”的感觉，让我觉得学习气象学不再是背诵公式和定义，而是真正理解我们周围的世界。这本书就像是一个热情洋溢的向导，引领我一步步探索气象的奥秘，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣。