低纬高原地区中尺度天气分析与预报

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isbn号码:9787502937454
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  • 气象学
  • 中尺度天气
  • 高原气象
  • 数值预报
  • 天气分析
  • 低纬度
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  • 降水预报
  • 对流天气
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具体描述

《全球气候系统动力学导论》 内容简介 本书旨在为气候学、气象学、环境科学及相关领域的学生和研究人员提供一个全面、深入的全球气候系统动力学框架。全书内容聚焦于驱动地球气候变化的核心物理过程、反馈机制以及多尺度相互作用,力求在理论深度和应用广度之间取得平衡。 第一部分:基础理论与辐射平衡 本书首先从最基本的物理定律出发,构建了理解气候系统的理论基石。详细阐述了大气、海洋、冰雪圈和生物圈的物质与能量交换基础。重点分析了地球表面的能量预算,包括太阳短波辐射的接收、大气层的吸收、反射与散射,以及长波辐射的输送与再分配。 章节深入探讨了辐射强迫的机制,特别是温室气体和气溶胶对气候系统的长期影响。书中对辐射传输方程进行了详尽的推导和应用分析,解释了云层、水汽和二氧化碳如何调节地表温度。此外,书中还引入了气候系统基本概念,如气候敏感性(Climate Sensitivity)和气候反馈参数(Feedback Parameters),为后续的复杂系统分析打下坚实基础。 第二部分:大气环流的动力学 本部分侧重于理解驱动全球大气运动的根本动力学过程。从宏观尺度出发,详细分析了原始大气方程组(Primitive Equations)在线性化假设下的简化应用,特别是科里奥利力、地转平衡和梯度风平衡的物理意义及其在环流结构形成中的作用。 核心内容涵盖了行星尺度环流——哈德莱环流(Hadley Cell)、费雷尔环流(Ferrel Cell)和极地环流的结构、能量来源与季节性变化。书中通过理论模型和观测数据相结合的方式,解释了中纬度环流中斜压不稳定理论(Baroclinic Instability)如何生成和维持中尺度锋面系统和主要的西风急流。 此外,本书对准定常环流(如Walker Circulation、ENSO的前期驱动力)的调制机制进行了深入探讨,引入了质量场与热力场耦合的概念,展示了地形和加热差异如何塑造区域性的环流特征。 第三部分:海洋环流与海气耦合 气候系统的关键特征之一是海洋的巨大热容和对能量的长期储存能力。本部分专门剖析了海洋环流的动力学。内容涵盖了风驱动环流(如Sverdrup平衡)和密度驱动环流(如全球温盐环流,Thermohaline Circulation, THC)的物理基础。 书中详细描述了中尺度涡旋在海洋能量横向输送中的作用,并阐述了Ekman输运如何影响表层水温和营养物质的垂直分布。最为关键的是,本部分构建了海洋与大气耦合的理论框架。通过对ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)的深入剖析,解释了海气界面上的反馈机制——Walker环流的松弛振荡(Bjerknes Feedback)如何导致气候系统在不同状态间转换。对于太平洋十年际振荡(PDO)和北大西洋涛动(NAO)等较长尺度的耦合模态,本书也提供了基于经验正交函数(EOF)分解的动力学解释。 第四部分:冰雪圈与水文过程 冰雪圈的变化是气候系统中重要的正反馈机制。本部分系统性地介绍了冰盖、海冰和永久冻土对气候的影响。重点分析了反照率反馈(Albedo Feedback)对全球能量平衡的贡献,以及冰盖的质量平衡与长期演变。 水文循环部分聚焦于大气水汽的输送、凝结过程及其在辐射和降水形成中的作用。书中详细讨论了云的形成、演化及其对气候的复杂辐射和水汽反馈效应。同时,本书也探讨了土壤湿度与地表能量平衡之间的相互作用,解释了土壤湿度异常如何通过影响边界层湍流和对流激发,进一步调制区域降水和温度。 第五部分:气候变化模拟与预测的挑战 最后一部分将理论模型与实际应用相结合。本书介绍了耦合气候模型(Coupled General Circulation Models, CGCMs)的基本结构和参数化方案,尤其是边界层过程、云微物理和陆面过程的数值处理难点。 内容涵盖了气候敏感性评估方法、不确定性来源分析,以及不同排放情景下(如RCPs和SSPs)对未来气候预测的解读。本书强调了气候系统内部变率(Internal Variability)与外部强迫(External Forcing)之间的区分,这是进行长期气候预测的关键挑战。通过案例分析,读者可以理解如何利用多模型集合(Ensemble Modeling)来量化预测的可靠性范围。 本书特点: 理论与观测并重: 结合了经典动力学理论推导和最新的卫星及再分析数据分析方法。 系统性强: 覆盖了大气圈、水圈、冰雪圈和陆面圈的相互作用,提供了一个完整的气候系统视角。 深度适中: 适合具备一定热力学和流体力学基础的高年级本科生及研究生使用。 通过对这些复杂系统的深入剖析,本书旨在帮助读者构建一个坚实的、基于物理原理的全球气候系统理解,为从事气候研究和政策制定提供必要的知识支撑。

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我对《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这部作品所传递的信息感到由衷的好奇。作为一名对气候科学及其区域性应用抱有极大兴趣的爱好者,我一直认为,不同地理环境下的天气现象,其内在的物理机制往往存在着显著的差异。而“低纬高原”这个地理概念,本身就暗示着一个能量充沛但又饱受地形影响的特殊大气环境。我尤其关注“中尺度天气”,因为这类系统常常是造成突发性、局地性灾害天气的主要源头,其预报难度也相对较大。 我渴望在这本书中找到对低纬高原地区特有的中尺度天气系统形成机制的深入解读。例如,书中是否会详细阐述高原地形如何与低纬度充足的能量相互作用,从而触发和维持中尺度对流、锋生等现象?我对书中可能涉及的“地形效应”是否会得到细致的分析感到非常期待,比如地形抬升、山谷风、以及地形对大气稳定度的影响等。此外,“分析与预报”部分,我希望书中能够提供一些针对这类特殊区域的、具有创新性的分析方法和预报技术。是否会探讨如何有效利用雷达、卫星等观测数据,以及数值预报模型在该区域的适用性和改进方向?如果书中能通过生动的案例研究,将抽象的理论知识与实际的预报业务相结合,那将对我极具启发意义。

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作为一名对气候变化和区域性天气现象感兴趣的读者,《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名立刻引起了我的注意。低纬高原地区,本身就具备了独特的气候地理特征:低纬度带来的充沛能量,以及高原复杂的地形效应。这两种因素的结合,必然会孕育出复杂而多变的中尺度天气系统。我一直认为,理解这些局地性的天气系统,对于掌握区域气候变化规律、提高灾害性天气预报的准确性至关重要。 我特别期待书中能够详细阐述低纬高原地区中尺度天气系统的形成机制。例如,地形如何影响大气边界层的结构,如何通过动力抬升或热力过程触发对流?书中是否会深入探讨高原季风、地形雨、山谷风等与中尺度天气系统之间的相互作用?同时,“分析与预报”部分,我希望书中能提供一些实用的方法和技术。例如,如何利用雷达、卫星等遥感资料来分析和监测这些系统?是否会介绍一些针对高原地区特点改进的数值预报技术,以及如何克服地形对预报模型的影响?如果书中能通过具体的案例研究,展示如何将理论分析应用于实际的预报业务,那将极大地提升我对此书的阅读价值。

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作为一名对地理环境与气候变化之间相互作用充满好奇的读者,《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名无疑是吸引我的焦点。低纬高原地区,本身就集聚了低纬度地区充沛的能量输入和高原地区独特的地形效应,这使得其大气活动往往比其他地区更为复杂和活跃。我尤其关注“中尺度天气”这一概念,因为这类天气系统往往具有突发性强、影响范围局地但强度大的特点,例如局地强降雨、雷暴、冰雹等,它们对当地的农业生产、交通运输乃至居民生活都可能造成显著影响。 我希望这本书能够为我揭示低纬高原地区中尺度天气系统的独特“基因”。例如,书中是否会深入探讨地形对大气边界层结构的影响,以及如何由此触发或增强对流过程?高原上的水汽输送和凝结机制,是否会因为地形的阻挡和抬升而产生特殊的表现?更重要的是,关于“分析与预报”的部分,我非常期待书中能够介绍一些针对这类特殊区域的、实用的分析方法和预报技术。是否会提及如何利用先进的遥感技术,或者改进数值预报模型以适应高原地区复杂的地形条件?如果书中能提供一些经典的个例研究,通过细致的案例分析来讲解理论与实践的结合,那将是对我理解这些复杂天气现象的一次极大的启发。

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作为一个长期关注气候变化和区域性天气系统发展的普通读者,我被《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名深深吸引。书名中的“低纬高原”立刻勾勒出了一个独特的气候地理环境,它融合了低纬度地区充沛的能量以及高原地区复杂的地形效应,这种结合本身就孕育着丰富而精妙的天气现象。我一直对那些不为人熟知但却对当地居民生活、农业生产乃至生态环境有着至关重要影响的天气系统感到好奇,而中尺度天气系统正是连接宏观尺度天气(如台风、大尺度锋面)和微观尺度天气(如局部雷暴)的关键环节,它往往具有突发性强、影响范围局地但强度大的特点。 尤其是在低纬高原地区,由于海拔高、气温梯度大、水汽条件复杂多变,中尺度天气系统的形成、发展和演变机制可能与平原地区存在显著差异。例如,地形对暖湿气流的抬升和阻挡作用,山谷风、地形雨、甚至可能存在的局地强对流天气,都是非常值得深入研究的课题。这本书如果能系统地阐述这些区域特有的中尺度天气现象,并提供相应的分析和预报方法,那将为我们理解和应对该地区的气候挑战提供宝贵的知识财富。我非常期待书中能够涵盖诸如高原季风、锋生、暖湿舌、地形诱发对流等关键概念,并且能够用通俗易懂的语言结合实际案例进行讲解,让非专业读者也能领略到气象科学的魅力。

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作为一名气象领域的初学者,我一直对天气预报背后的科学原理和技术手段感到着迷,尤其是当涉及到一些特殊地理区域时。 《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名立刻吸引了我,因为它点出了两个关键要素:“低纬高原”和“中尺度天气”。我理解低纬度地区能量充沛,而高原地区地形复杂,两者结合无疑会产生非常独特且具有挑战性的天气现象。我尤其对中尺度天气系统感兴趣,因为它们往往是造成局地强降雨、雷暴、大风等灾害性天气的“罪魁祸首”,而这些天气现象对人民生命财产安全有着直接的影响。 我对书中如何分析这些发生在低纬高原地区的中尺度天气系统充满了好奇。书中是否会详细介绍例如地形抬升、辐射差异、山谷风等因素是如何影响中尺度对流和锋生过程的?我非常期待书中能够提供一些实际的分析案例,通过对历史数据的解读,揭示这些天气系统的形成机制和演变规律。另外,关于“预报”的部分,我更希望书中能够介绍一些行之有效的中尺度天气预报方法,比如如何利用雷达、卫星等遥感资料,以及数值天气预报模型来提高预报的准确性和时效性,特别是针对低纬高原地区可能存在的模型误差进行讨论和修正。这本书如果能够将理论分析与实际预报技术相结合,对我这样的学习者来说将是极大的帮助。

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《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名,瞬间就激起了我对复杂地理环境下天气系统研究的浓厚兴趣。我一直认为,地理环境是影响天气系统发生发展的重要因素之一,而低纬高原地区,集低纬度地区能量充沛与高原地区复杂地形于一体,无疑是研究中尺度天气系统的一个绝佳的“实验室”。我尤其对中尺度天气系统抱有极大的关注,因为它们往往是导致局地强降雨、雷暴、大风等灾害性天气的主要原因,其预报的准确性直接关系到当地居民的生命财产安全。 我非常期待书中能够深入剖析低纬高原地区中尺度天气系统的形成机理和演变规律。例如,是否会详细解释地形对大气环流的动力和热力作用,以及如何促使不稳定能量的积聚和释放?我希望书中能够提供一些针对这类特殊区域的、行之有效的分析方法和预报技术。是否会介绍如何利用先进的观测手段,例如高分辨率的雷达和卫星资料,来捕捉和跟踪这些快速演变的中尺度天气系统?此外,关于数值预报,我更关心书中是否会讨论如何改进模型参数化方案,以更好地模拟高原地区的复杂地形效应,从而提高中尺度天气的预报精度。如果书中能结合生动的案例分析,将理论研究与实际预报实践紧密联系起来,那将是我非常愿意阅读的内容。

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《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名本身就充满了学术的严谨性和现实的实用性。我是一名地理学爱好者,一直对不同地理环境下的气候特征及其演变深感兴趣。低纬高原地区,顾名思义,是气候条件和地形特征都相对特殊的区域,它既有低纬度地区充沛的太阳辐射和能量,又受到高海拔地区稀薄空气、强辐射、以及复杂地形的影响。这种独特的结合,必然会产生非常独特且难以预测的中尺度天气现象。 我期待这本书能够系统性地梳理低纬高原地区中尺度天气系统的形成机理、结构特征以及发展演变规律。例如,它是否会深入探讨地形对大气边界层结构的影响,以及由此引起的斜压性、不稳定性的发展,进而触发对流、锋面等中尺度系统的发生?书中是否会介绍用于分析这些系统的先进观测技术和数值模拟方法?我尤其关注书中是否会针对性地提出适合低纬高原地区的中尺度天气预报方法,例如如何克服地形误差,如何利用当地特殊的观测资料,以及如何改进数值预报模型在该地区的适用性。如果书中能够提供一些典型的个例分析,深入剖析某个中尺度天气事件的发生发展过程,并对比不同预报方法的优劣,那将对我理解这一领域的复杂性大有裨益。

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我是一名热爱探索自然科学的普通读者,尤其对气候变化和区域性天气系统有着浓厚的兴趣。 《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名,一下子就抓住了我的注意力。我一直觉得,低纬度和高原这两个地理概念的结合,本身就充满了研究的价值和挑战。低纬度意味着能量充足,而高原则意味着地形复杂、大气稀薄。在这种特殊的地理环境下,中尺度天气系统(那些尺度介于大尺度天气和中小尺度天气之间的天气系统)的产生、发展和演变,必然会呈现出与众不同的特点,甚至可能存在一些我们在其他地区鲜有观察到的独特性质。 我非常期待这本书能够深入地剖析这些低纬高原地区特有的中尺度天气现象。例如,它是否会详细讲解地形如何影响大气环流,如何触发局地的强对流天气,或者如何形成一些特殊的锋面系统?我希望书中能够提供一些具体的案例分析,通过对真实天气事件的细致解读,让我们这些非专业读者也能更直观地理解这些复杂的天气过程。此外,“分析与预报”这两个词也预示着本书并非仅仅停留在理论层面。我非常想知道,书中是否会介绍一些先进的观测手段和数值模拟技术,以及针对这些特殊区域,有哪些有效的预报方法可以提高预报的准确性和时效性。这本书的价值,如果能在于帮助我们更好地理解和应对低纬高原地区可能出现的极端天气,那将是极其宝贵的。

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《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这个书名,对我来说充满了学术研究的价值和实践应用的潜力。我长期关注气候变化对不同地理区域的影响,尤其是那些具有特殊地理环境的区域。低纬高原地区,兼具低纬度地区的能量优势和高原地区复杂的地形特点,这无疑为中尺度天气系统的发生提供了独特的条件。我一直觉得,对这类区域的中尺度天气系统进行深入研究,对于揭示区域气候的独特性、理解极端天气事件的成因具有重要意义。 我希望这本书能够提供一个系统性的框架,来梳理低纬高原地区中尺度天气系统的形成机理、结构特征以及演变规律。例如,书中是否会详细分析地形对大气斜压性和不稳定性的影响,以及如何通过动力和热力过程触发中尺度对流和锋面系统?我尤其对书中“预报”这一部分的内容充满期待。是否会介绍一些针对低纬高原地区特点的、有效的预报方法?例如,如何利用当地特殊的观测资料,以及如何改进数值预报模型以提高对这类复杂天气系统的预报能力?如果书中能够包含一些典型的个例分析,通过对实际天气过程的剖析,来演示分析和预报的技巧,那将使这本书的学术性和实用性得到极大的提升。

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我对《低纬高原地区中尺度天气分析与预报》这本书充满期待,作为一名对气象学抱有浓厚兴趣的非专业人士,我深知天气预报的复杂性,尤其是在地形复杂的地区。书名中的“低纬高原”立刻勾起了我的好奇心,因为这类地区往往拥有独特的地理和气候特征,孕育着各种复杂且难以预测的中尺度天气系统。我曾经在一些文章中了解到,高原地区的海拔高度、地形起伏、以及纬度特点共同作用,会显著影响大气环流和能量交换,从而导致中尺度天气系统的发生发展与平原地区大相径庭。 例如,我想知道书中是否会详细解释在低纬高原地区,地形对空气流动的阻挡、引导和抬升作用如何促进对流云的形成,以及由此引发的局地强降水、雷暴、甚至冰雹等灾害性天气。我也对书中可能涉及到的“高原涡”或者类似的区域性天气系统如何影响天气变化感到好奇。更重要的是,这本书能否提供一些实际的分析和预报技巧,比如如何利用雷达、卫星等观测资料,结合数值预报模型,来提高对这些复杂天气过程的预报精度,从而为当地的防灾减灾工作提供科学依据。我对书中的实际案例分析部分尤为看重,希望能够通过具体的案例学习,更直观地理解书中的理论知识。

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