大氣科學概論

內(nèi)容概要

　　《南京信息工程大學共建項目資助精品教材：大氣科學概論》是在參閱大量有關(guān)的教科書、專著和論文的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年教學經(jīng)驗和體會編寫而成的。在內(nèi)容上力求完整、準確而又簡練地闡明大氣科學的基本原理、基本概念和基礎(chǔ)知識，達到學術(shù)性、可讀性和應(yīng)用性的統(tǒng)一?！赌暇┬畔⒐こ檀髮W共建項目資助精品教材：大氣科學概論》的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識篇的大氣成分與結(jié)構(gòu)、大氣現(xiàn)象、大氣系統(tǒng)的能量收支與平衡、大氣運動的規(guī)律與特征，探測篇的常規(guī)氣象觀測、天氣雷達、氣象衛(wèi)星原理及其應(yīng)用、大氣探測新技術(shù)；預(yù)報篇的氣旋和反氣旋、氣團和鋒、天氣預(yù)報的基本方法和技術(shù)、季風與中國雨帶、厄爾尼諾與南方濤動及氣候變化；應(yīng)用篇的農(nóng)業(yè)氣象、氣象能源、交通氣象、健康氣象和氣象防災(zāi)減災(zāi)。　　《南京信息工程大學共建項目資助精品教材：大氣科學概論》可供大學低年級學生學習使用，亦對氣象行業(yè)工作者和其他大氣科學愛好者有參考價值。

書籍目錄

序 前言 第1章概論 1.1大氣科學的重要性 1.1.1大氣科學在人類生存與發(fā)展中的重要性 1.1.2大氣科學在自然科學中的重要性 1.2大氣科學的研究對象、內(nèi)容和學科體系 1.2.1大氣科學的研究對象和內(nèi)容 1.2.2大氣科學的學科體系 1.2.3大氣科學與其他學科的關(guān)系 1.3大氣科學的發(fā)展歷史及展望 1.3.1大氣科學的建立 1.3.2大氣科學主要分支的形成 1.3.3大氣科學的迅速發(fā)展及發(fā)展趨勢 1.4氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù) 1.4.1氣象業(yè)務(wù) 1.4.2氣象服務(wù) 第2章大氣成分與結(jié)構(gòu) 2.1大氣質(zhì)量與大氣成分 2.1.1大氣質(zhì)量 2.1.2大氣成分 2.2大氣的垂直結(jié)構(gòu) 2.2.1按溫度垂直結(jié)構(gòu)分層 2.2.2按化學成分分層 2.2.3按電離特性分層 2.2.4按壓力結(jié)構(gòu)分層 2.3表征大氣的基本要素 2.3.1溫度 2.3.2氣壓 2.3.3濕度 2.3.4風 第3章大氣現(xiàn)象 3.1云與降水 3.1.1云的形成與分類 3.1.2降水的形成與分類 3.2霧、霾、露和霜 3.2.1霧 3.2.2霾 3.2.3霜 3.2.4露 3.3雷暴、閃電與龍卷 3.3.1雷暴與閃電 3.3.2龍卷風 3.4大氣光學現(xiàn)象 3.4.1海市蜃樓 3.4.2虹 3.4.3暈 3.4.4華 3.4.5其他大氣光學現(xiàn)象 3.5其他大氣現(xiàn)象 3.5.1光化學煙霧 3.5.2臭氧洞 3.5.3酸雨 第4章大氣系統(tǒng)的能量收支與平衡 4.1大氣熱量傳輸 4.1.1潛熱 4.1.2傳導 4.1.3對流 4.1.4輻射 4.2大氣的吸收、發(fā)射與溫室效應(yīng) 4.2.1大氣的選擇性吸收與溫室效應(yīng) 4.2.2溫室效應(yīng)的增強 4.2.3地面加熱空氣 4.3太陽輻射與地球能量平衡 4.3.1散射與反射 4.3.2地球能量平衡 第5章大氣運動的規(guī)律與特征 5.1描述大氣運動的基本物理定律 5.1.1基本作用力 5.1.2控制大氣運動的基本定律 5.1.3熱力學能量方程 5.2參照系 5.2.1地球的基本特征 5.2.2旋轉(zhuǎn)坐標系 5.3大氣運動的多尺度性 5.3.1中緯度地區(qū)天氣系統(tǒng)的特征尺度 5.3.2大氣運動時間、空間的多尺度性 5.4決定大氣運動的主要因子 5.5風場和氣壓場的關(guān)系 5.5.1地轉(zhuǎn)風 5.5.2梯度風 5.5.3地轉(zhuǎn)風隨高度的變化——熱成風 5.5.4地轉(zhuǎn)偏差 5.6天氣與氣候 第6章常規(guī)氣象觀測 6.1地面氣象觀測 6.1.1云的觀測 6.1.2能見度的觀測 6.1.3天氣現(xiàn)象的觀測 6.1.4氣溫的觀測 6.1.5氣壓的觀測 6.1.6空氣濕度的觀測 6.1.7風的觀測 6.1.8降水的觀測 6.1.9輻射的觀測 6.1.10日照的觀測 6.1.11積雪的觀測 6.1.12蒸發(fā)的觀測 6.2自動氣象站 6.2.1概述 6.2.2體系結(jié)構(gòu) 6.2.3工作原理 6.2.4主要功能 6.2.5主要硬件 6.2.6軟件系統(tǒng) 6.2.7采樣和算法 6.3高空氣象探測 6.3.1高空風的探測 6.3.2高空溫度、氣壓、濕度探測 第7章天氣雷達 7.1天氣雷達的組成和工作原理 7.1.1觸發(fā)信號產(chǎn)生器 7.1.2發(fā)射機 7.1.3天線轉(zhuǎn)換開關(guān) 7.1.4天線 7.1.5接收機 7.1.6天線傳動裝置 7.1.7顯示器 7.2天氣雷達探測原理 7.2.1氣象目標對雷達電磁波的散射 7.2.2氣象目標對雷達波的衰減 7.2.3雷達氣象方程 7.2.4超短波在大氣中的折射 7.2.5雷達定量測量降水量 7.3多普勒雷達探測 7.3.1多普勒頻率和目標徑向速度的關(guān)系 7.3.2最大不模糊速度與最大不模糊距離 7.3.3多普勒徑向速度分析 7.4回波識別與分析 7.4.1非降水回波識別 7.4.2降水回波強度分析 7.4.3多普勒速度圖像分析 …… 第8章氣象衛(wèi)星原理及其應(yīng)用 第9章大氣探測新技術(shù) 第10章氣旋和反氣旋 第11章氣團和鋒 第12章天氣預(yù)報的基本方法和技術(shù) 第13章季風與中國雨帶 第14章厄爾尼諾與南方濤動 第15章氣候變化 第16章農(nóng)業(yè)氣象 第17章氣象能源 第18章交通氣象 第19章健康氣象 第20章氣象防災(zāi)減災(zāi) 

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   中國是世界上中低緯度地區(qū)山岳冰川最多的國家之一，冰川面積雖不足全國面積的6％，但其融水量卻占全國地表年總徑流量的20％，相當于黃河每年人海年總徑流量。利用衛(wèi)星資料能計算冰川面積、冰川變化等。 冰雪覆蓋的改變是氣候變化的最重要的信號之一，全球氣候模擬表明，溫室效應(yīng)在高緯度最大，極地冰雪一旦融化，地面反照率將發(fā)生很大變化，結(jié)果更有利于增溫。地球上的冰雪覆蓋有海冰、雪蓋和冰川三部分。用衛(wèi)星資料可以對冰雪覆蓋的水平分布進行詳細的觀測，對冰川的分析更加系統(tǒng)化和全球化。利用NOAA衛(wèi)星資料可以分析雪蓋的范圍、月、季雪蓋頻次及其距平；由NOAA衛(wèi)星1.6μm資料更加容易區(qū)分積雪和云，積雪的深度。 8.2.8 為農(nóng)業(yè)提供氣象資料 氣象衛(wèi)星可以為農(nóng)業(yè)提供諸如日照、降水、氣溫、陸面溫度、植被分布、蒸散、土壤濕度、地面反照率等氣象參數(shù)和陸面參數(shù)，利用這些資料可以進行農(nóng)業(yè)區(qū)劃，監(jiān)視作物長勢，監(jiān)測干旱、蟲災(zāi)和估算作物產(chǎn)量等。 8.2.9 監(jiān)視森林火災(zāi)、地表熱異常 森林火災(zāi)通常用地面建立瞭望塔和飛機進行觀測，其瞭望塔的觀測范圍十分有限，而飛機觀測費用十分昂貴。衛(wèi)星觀測有高的時空分辨率，可以對大范圍森林火災(zāi)進行監(jiān)視觀測，經(jīng)濟費用少，是一個十分有效的工具。 8.2.10 衛(wèi)星資料在水文方面的應(yīng)用 衛(wèi)星資料在水文方面的應(yīng)用主要有以下幾方面： （1）估計降水量。 （2）監(jiān)測洪澇災(zāi)害：洪水泛濫可造成重大損失，利用近紅外衛(wèi)星資料，可以制作洪水泛濫圖。 （3）地面水資源：水是地面上無處不有，然而又是最多變的礦產(chǎn)資源，對環(huán)境水的監(jiān)測是一件困難而又迫切的問題之一。水是一切有機物體的組成成分之一，沒有水就沒有生命。利用衛(wèi)星遙感資料可以幫助尋找地下水，對于人煙稀少的高原等地區(qū)，由衛(wèi)星觀測水資源的分布是十分理想的工具。

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