《天氣和氣候的變化與預測》作者趙傳湖、盛立芳、孫即霖、姜霞在積累了多年教學經驗的基礎上，編寫了這本關于天氣和氣候的變化與預測的通識教材，旨在使非大氣科學專業(yè)的學生對天氣現象和天氣的變化有正確認識，了解天氣預報和氣候預測中的不可知因素，提高探究自然的興趣。全書共分四章，包括大氣概述、天氣系統(tǒng)與天氣的變化、氣候變化、天氣預報和氣候預測及預估等。內容包括大氣科學的基本概念和理論、天氣和氣候變化的事實與規(guī)律、天氣預報與氣候預測及預估的基本方法。
《天氣和氣候的變化與預測》結構完整、緊湊，取材廣泛、深度適中，注意理論聯系實際，結合最新的研究和教學成果，力求突出教材的科學性、系統(tǒng)性和啟發(fā)性，兼具通俗性和趣味性。
《天氣和氣候的變化與預測》適用于非大氣科學專業(yè)的學生，也可作為大氣科學專業(yè)學生的參考教材。
第一章 大氣概述
1.1 地球系統(tǒng)
1.1.1 認識地球
1.1.2 地球系統(tǒng)的概念
1.1.3 地球系統(tǒng)的組成
1.1.3.1 行星系統(tǒng)
1.1.3.2 地核和地幔
1.1.3.3 巖石圈
1.1.3.4 水圈
1.1.3.5 生物圈
1.1.3.6 大氣圈
1.2 大氣的演化
1.2.1 地球的形成
1.2.2 大氣圈的前世今生
1.2.2.1 原始大氣
1.2.2.2 次生大氣
1.2.2.3 現代大氣
1.2.3 現代大氣的成分
1.2.3.1 氮氣
1.2.3.2 氧氣
1.2.3.3 二氧化碳
1.2.3.4 臭氧
1.2.3.5 水汽
1.2.3.6 大氣顆粒物
1.2.4 人類活動對大氣成分的影響
1.2.4.1 溫室氣體含量的增加
1.2.4.2 臭氧層的破壞與臭氧洞
1.2.4.3 酸雨的危害
1.2.4.4 城市空氣污染
1.3 大氣的垂直結構
1.3.1 主要氣象要素
1.3.1.1 氣溫
1.3.1.2 氣壓
1.3.1.3 濕度
1.3.1.4 風
1.3.2 大氣的垂直結構
1.3.2.1 按氣溫的垂直結構分層
1.3.2.2 按大氣的化學組成分層
1.3.2.3 按大氣的電離狀態(tài)分層
1.4 大氣探測
1.4.1 大氣探測發(fā)展簡史
1.4.1.1 目測階段
1.4.1.2 地面氣象觀測發(fā)展階段
1.4.1.3 高空氣象探測發(fā)展階段
1.4.1.4 大氣遙感發(fā)展階段
1.4.2 大氣探測的項目
1.5 天氣與氣候
第二章 天氣系統(tǒng)與天氣的變化
2.1 天氣系統(tǒng)術語
2.2 大氣環(huán)流
2.3 大尺度系統(tǒng)
2.3.1 阻塞高壓
2.3.2 副熱帶高壓
2.3.3 熱帶輻合帶
2.4 天氣尺度系統(tǒng)
2.4.1 鋒
2.4.1.1 暖鋒
2.4.1.2 冷鋒
2.4.1.3 錮囚鋒
2.4.1.4 靜止鋒
2.4.2 氣旋
2.4.2.1 極地氣旋
2.4.2.2 溫帶氣旋
2.4.2.3 副熱帶氣旋
2.4.2.4 熱帶氣旋
2.5 中小尺度系統(tǒng)
2.5.1 雷暴
2.5.2 颮線
2.5.3 龍卷風
2.5.4 背風波
第三章 氣候變化
3.1 氣候與氣候系統(tǒng)
3.1.1 氣候概念的發(fā)展
3.1.2 氣候系統(tǒng)的驅動力
3.1.3 氣候系統(tǒng)內部的能量傳遞
3.1.3.1 大氣的運動
3.1.3.2 大洋環(huán)流
3.1.4 氣候系統(tǒng)內部的反饋過程
3.1.4.1 水汽-輻射反饋
3.1.4.2 云強迫及反饋
3.1.4.3 冰雪-反照率反饋
3.1.4.4 二氧化碳的反饋
3.2 氣候系統(tǒng)的平均狀態(tài)
3.2.1 時間平均的大氣環(huán)流
3.2.1.1 地面氣壓場和風場分布
3.2.1.2 500 hPa高度場分布
3.2.1.3 200 hPa風場分布
3.2.2 時間平均的大洋環(huán)流
3.2.2.1 海水的性質
3.2.2.2 大洋表層溫度、鹽度和密度的水平分布
3.2.2.3 大洋溫度、鹽度和密度的垂直分布
3.3 氣候變化的事實
3.3.1 氣候變化的含義
3.3.2 地球早期的氣候
3.3.3 大冰期一大間冰期交替
3.3.4 第四紀冰期一間冰期旋回
3.3.5 全新世氣候變化
3.3.6 器測時代的氣候變化
3.3.6.1 近百年氣候變化的事實
3.3.6.2 東亞季風
3.3.6.3 厄爾尼諾、拉尼娜和南方濤動
3.4 氣候變化的原因
3.4.1 氣候變化的自然原因
3.4.1.1 太陽活動
3.4.1.2 地球軌道要素
3.4.1.3 火山活動
3.4.2 人類活動對氣候的影響
3.4.2.1 人類活動對全球氣候的影響
3.4.2.2 人為排放氣溶膠對氣候的影響
3.4.2.3 人類活動改變小氣候
第四章 天氣預報和氣候預測及預估
4.1 概論
4.1.1 天氣預報的發(fā)展史——從目測到器測
4.1.2 天氣預報的困難——非周期性
4.1.3 大氣科學中的確定性與不確定性
4.1.4 天氣和氣候的可預報性
4.1.5 氣候預測發(fā)展和改進的途徑
4.1.6 大氣中的非線性現象
4.1.7 高指數環(huán)流和低指數環(huán)流
4.1.8 天氣預報流程
4.1.8.1 搜集數據
4.1.8.2 數據同化
4.1.8.3 數值天氣預報
4.1.8.4 輸出處理
4.2 氣象站天氣預報
4.2.1 現代天氣預報技術的發(fā)展趨勢
4.2.2 天氣預報的方法
4.2.3 提高預報準確率
4.2.4 氣象臺站進行天氣預報的一般流程
4.3 中長期天氣預報
4.3.1 中期天氣預報概述
4.3.2 低頻天氣圖預報方法
4.4 短期氣候預測的物理基礎及預測思路
4.4.1 短期氣候預測方法
4.4.2 中國氣候的年代際變率
4.4.3 影響短期氣候變化的因素
4.4.4 短期氣候預測建模
4.4.5 統(tǒng)計降尺度法
4.5 未來氣候變化預估
4.5.1 21世紀地表氣溫的預估
4.5.2 21世紀降水的預估
4.5.3 21世紀海平面的預估
4.5.4 溫室氣體排放的典型濃度路徑
附錄一 關于天氣預報和氣候預測的諺語
附錄二 氣象災害預警信號
參考文獻
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