具体描述
气象之谜：大气环流与极端天气的深度探索 本书旨在为读者构建一个全面而深入理解地球大气系统的框架。我们不再将天气视为随机的、不可预测的现象，而是将其视为一个复杂且相互关联的动态系统，其核心驱动力源于太阳能的输入、地球的自转以及不同介质间的能量交换。 第一部分：能量的引擎——太阳辐射与能量平衡 本书的开篇聚焦于驱动地球系统的核心力量——太阳辐射。我们详细阐述了太阳辐射的性质，包括其频谱分布和到达地表的衰减过程。重点分析了地球对不同波长辐射的吸收、反射与透射机制。其中，温室气体（如水蒸气、二氧化碳、甲烷）在长波辐射捕获中的关键作用被置于突出的位置。我们利用最新的辐射传输模型数据，解释了为什么维持一个适宜的行星温度需要一个精妙的能量平衡系统，并深入探讨了当这种平衡被打破时（例如通过人类活动导致的温室气体浓度增加），所引发的长期气候变化趋势。 辐射的地域性差异是理解大气环流的先决条件。书中通过高精度卫星观测数据，展示了赤道地区过剩的能量与两极地区能量赤字之间的巨大反差。这种能量梯度，而非单一的温度高低，才是驱动全球风系和洋流运动的根本原因。我们详细分析了季节性变化如何通过地球轨道的微小偏移和地轴倾斜，调控着不同纬度带上的能量输入模式，从而解释了季风现象的形成机理。 第二部分：流体的舞蹈——大气环流的宏观结构 本部分深入剖析了驱动地球表面和对流层大气运动的动力学原理。我们从流体力学的基础出发，引入了科里奥利力的概念，解释了为什么在旋转的参考系中，运动的空气和水体会发生偏转，这是理解气旋和反气旋结构的关键。 全球尺度的三圈环流模型（哈德里环流、费雷尔环流和极地环流）被详细拆解。我们不仅描述了它们的位置和主要风带（如信风、西风带），还探讨了它们在不同季节的南北移动及其对区域气候的影响。特别关注了副热带高压带（STH）的形成机制和动态变化，它是全球降水分布格局，特别是热带沙漠形成的关键因素。 中尺度环流的分析是本部分的一个亮点。我们探讨了如海陆风、山谷风等局地热力强迫引起的环流，这些环流虽然范围有限，但对局地生态和农业活动具有决定性的影响。此外，对于大气中的波动现象，如行星波（罗斯贝波）和季节性振荡（如ENSO——厄尔尼诺-南方涛动），我们提供了最新的观测证据和理论模型，解释了它们如何将热带的能量向中高纬度地区输送，并对全球天气模式产生周期性影响。 第三部分：水的故事——水循环与天气现象的形成 水在地球科学中扮演着独一无二的角色，因为它能在固态、液态和气态之间自由转换，并携带巨大的潜热。本章深入研究了水循环的各个环节——蒸发、凝结、降水和径流。 对水汽输送和凝结过程的探讨尤为细致。我们分析了大气中微小颗粒物——凝结核（CCN）——在水滴形成中的不可替代性。通过对湿空气热力学的分析，我们解释了气块抬升（绝热冷却）是云形成和降水发生的主要机制。书中区分了不同类型的云的形成条件，从卷云到积雨云，并阐明了它们与大气稳定度的关系。 极端降水事件的成因是本章的重点研究对象。我们通过分析历史上的特大暴雨案例，揭示了抬升机制（如锋面、地形抬升、辐合线）与水汽供应（如大气河流现象）的协同作用。同时，我们对冰雹、雨凇等固态降水的形成环境进行了详细的物理化学描述。 第四部分：风暴的诞生与演化——中尺度和极端天气系统 本部分专注于那些最具破坏性和最引人注目的天气系统。我们首先剖析了温带气旋（锋面风暴）的生命史，从胚胎期的涡度、发展期的暖平流和冷平流到消亡期的叠置。锋面的结构，特别是冷锋和暖锋对天气变化的影响机制，被用剖面图详细展示。 中尺度对流系统（MCS）和飑线是本书分析的重点。我们详细解释了垂直风切变如何为强对流的产生提供必要的环境，包括超强对流单体（Supercell）的结构——中气旋的维持和钩状回波的成因。书中引入了CAPE（对流有效位能）和CIN（对流抑制能）等关键参数，帮助读者量化评估某一时刻发生强对流的潜力。 热带气旋（飓风、台风）的形成、增强与减弱机制被系统地梳理。我们探讨了洋面上所需的热力条件（如高SST和低垂直风切变），并分析了眼墙置换、厄尔尼诺/拉尼娜对台风路径和强度的调制作用。最后，我们评估了极端天气事件（如热浪、寒潮、龙卷风）的频率和强度变化，并讨论了其对人类社会和基础设施的潜在风险管理对策。 结语：观测、预报与未来的挑战 本书的最后一部分着眼于现代气象学的实践和未来方向。我们介绍了多种现代观测技术，从地面自动气象站、探空气球到多普勒雷达和卫星遥感（可见光、红外、微波通道），解释了它们如何共同构筑了我们对三维大气结构的理解。数值天气预报（NWP）的原理，包括资料同化和模式分辨率的重要性，被清晰地阐述。我们强调，理解大气系统的混沌特性是长期预报面临的根本性挑战。 本书旨在提供一个深入、严谨但易于理解的框架，帮助对地球科学充满好奇的读者，从基础物理原理出发，逐步掌握驱动我们日常天气的宏大而精妙的自然力量。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有