天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 [Synoptic Analysis] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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寿绍文 编

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• 高等教育
• 教材
• 气象学基础
• 环境科学

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502964191

版次：3

商品编码：12053412

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

外文名称：Synoptic Analysis

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：350

字数：445000

正文语种：中文

内容简介

　　“天气学分析”课程包括课堂教学、课内练习及课外作业三个基本环节，《天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》为这三方面提供了基本教材和具体安排。《天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》共分13章，主要介绍天气学分析的基本方法和温带气旋、寒潮、大型降水、对流性天气、台风等中国重要天气系统与天气过程的分析方法，以及MICAPS系统、NCAR绘图软件包的更新版——Windows中文平台下的NCAR绘图软件包的使用方法和GrADs数据分析显示系统简介。
　　《天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为气象院校“天气学分析”课程的基本教材和气象及相关专业的科研、业务工作者的参考书或工具书。

目录

第三版前言
再版前言
前言

第1章 天气图基本分析方法
§1．1 天气图底图
§1．2 地面天气图分析
§1．3 等压面图分析
实习一 地面天气图初步分析
实习二 等压面图初步分析

第2章 天气图的综合分析
§2．1 温压场的综合分析
§2．2 锋面分析
§2．3 天气分析基本原则
实习三 锋面的初步分析
实习四 锋面的综合分析

第3章 辅助天气图分析
§3．1 剖面图分析
§3．2 单站高空风图分析
§3．3 温度一对数压力图分析
§3．4 等熵面分析
§3．5 能量分析
实习五 剖面图分析
实习六 单站高空风图分析

第4章 高原和低纬天气分析
§4．1 高原地区的天气分析
§4．2 低纬热带地区的天气分析
实习七 流线分析

第5章 中小尺度天气分析
§5．1 地面中分析的资料来源和处理方法
§5．2 地面中尺度天气图的分析
§5．3 辅助图的分析
实习八 大气稳定度指标的计算及分析

第6章 温带气旋的分析
§6．1 北方气旋的特征及其发生、发展过程
§6．2 南方气旋的特征及其发生、发展过程
§6．3 温带气旋的预报
实习九 北方气旋个例分析
实习十 地转风涡度计算

第7章 寒潮天气过程的分析
§7．1 寒潮天气过程的环流型
§7．2 寒潮强冷空气活动的分析和预报
§7．3 西风带长波的分析
实习十一 寒潮天气过程个例分析
实习十二 长波计算和分析

第8章 大型降水过程的分析
§8．1 中国大型降水过程及暴雨概述
§8．2 江淮梅雨
§8．3 降水条件的诊断分析
实习十三 梅雨天气过程个例分析

第9章 对流性天气过程的分析
§9．1 对流性天气过程的成因分析及天气预报
§9．2 强对流性天气过程的环流背景
§9．3 强对流性天气过程的实例
实习十四 雷雨、冰雹天气过程个例分析
实习十五 能量计算和分析

第10章 台风天气过程的分析
§10．1 台风概述
§10．2 台风的路径
§10．3 台风暴雨
实习十六 台风个例分析

第11章 气象信息综合分析处理系统
§11．1 MICAPS系统概述
§11．2 MICAPS 3．2 主界面
§11．3 MICAPS 4．0简介
§11．4 图形显示和操作
§11．5 数据编辑
§11．6 中短期天气预报组件的使用
§11．7 气象卫星组件的使用
§11．8 图形的保存及打印
§11．9 一维图形和三维图形
§11．10 系统维护

第12章 绘图软件包NCARG：KS的使用
§12．1 基本模块
§12．2 虚线与背景
§12．3 等值线模块
§12．4 地图模块
§12．5 矢量图
§12．6 自动曲线图
§12．7 BMP位图

第13章 GrADS数据分析显示系统简介
§13．1 基本概念
§13．2 基本操作和基本命令
§13．3 软件操作设置
§13．4 变量、表达式和函数
§13．5 格点和站点数据格式

附录1 地面天气图的填写
附录2 等压面图的填写
附录3 风力等级特征及换算表（蒲福风力等级表）
附录4 降水量等级表
附录5 台风委员会西北太平洋和南海热带气旋命名表
附表1 常用单位换算表
附表2 等压面地转风速查算表
附表3 等高面地转风速查算表
附表4 u，v分量查算表
附表5 兰勃特投影和极射赤面投影的放大率m及m2/f厂随纬度变化查算表
附表6 地转参数和罗斯贝数随纬度变化查算表
附表7 沙瓦特指数（SJ=T500-Ts）中的Ts参数查算表
附表8 标准等压面上的位温（θ）查算表
附表9 P=850 hPa θse查算表
附表10 P=700 hPa θse查算表
附表11 P=500 hPa θse查算表
附表12 □查算表
附表13 □查算表
附表14 标准等压面上露点换算比湿表
附表15 各标准等压面之间的厚度表
附表16 凝结函数F值查算表
参考文献

精彩书摘

　　《天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》：
　　高原上500 hPa图上的测风记录，除了个别站外，一般是具有代表性的，所以在分析时都认真地加以考虑，尤其是在夏半年多雨季节时，高原上经常有些浅弱的小槽、小脊或闭合系统不断地在活动。如果仍按40gpm的间距来分析等高线，势必要把小系统漏掉。所以为了使分析准确，以利预报起见，必须以20gpm为间隔来分析等高线。等温线的分析有时也采用2℃为间距，只有个别站的记录有地方性的影响。如帕里位于高原南端，在它的西北和东南两面都是海拔7000m以上的高山（珠穆朗玛峰与大吉岭），500 hPa上所测得的风有时受其影响；如在南风特别强烈时，就应该考虑地形的作用，不要仅根据一个站的记录把高空槽画得太深。又如班戈站和申扎站，因为海拔在4700m左右，500hPa上的测风记录就有地方性影响。天气系统弱时，08时测风报告经常为西北风，20时转为西南风，对于这种情形不要误认为有高空槽逼近。是否有槽接近，须把400hPa、300hPa等其他层次及500hPa本层次的历史演变结合起来，做出综合判断。又如高原西南部的噶尔站的西边和南边有海拔7000m以上的山峰，因而盛行西南风。当500hPa槽过后，往往仍吹西南风，所以必须看高层是否转为西北风，若风向已转西北，则表明槽已过境。
　　……

大气科学与现代气象业务深度解析 一本全面覆盖大气物理、动力学、数值模拟及现代气象业务实践的权威著作 本书信息： 书名： 大气科学与现代气象业务深度解析（暂定名） 目标读者： 气象学、大气科学、环境科学、地理信息科学等相关专业本科高年级学生、研究生，以及从事气象预报、气候研究、环境监测等工作的专业人士。 篇幅预估： 约1500页（正文），内容详实，图表丰富。 --- 导言：重塑我们对地球系统的认知 本书旨在为读者构建一个从微观物理过程到宏观全球环流的完整知识框架，同时紧密结合当前气象业务与前沿科研的最新进展。在气候变化日益显著的今天，准确理解和预测大气行为的重要性从未如此突出。本书超越了基础理论的简单罗列，致力于深入剖析驱动天气现象背后的物理机制，并展示如何将这些理论转化为可靠的、可操作的现代气象服务。 我们相信，一位优秀的气象学家不仅需要精通热力学和流体力学原理，更需要掌握先进的数据同化技术和高分辨率的数值模型。因此，本书的结构设计充分体现了理论与实践、基础与前沿的深度融合。 --- 第一部分：大气物理学基础与辐射传输（约300页） 本部分是理解所有天气现象的基石，重点放在对大气成分、能量平衡以及微观过程的精确量化。 第一章：大气结构与基本性质 详细介绍大气的分层、组分（包括微量气体和气溶胶的化学特性）。 深入探讨气压、密度、温度的垂直分布，着重分析静力平衡的物理意义及其在不同尺度系统中的适用性。 核心内容： 气体动力学理论在低密度大气环境中的修正与应用。 第二章：大气热力学原理进阶 超越理想气体定律，探讨实际气体在高压和低温条件下的行为。 深入分析水汽过程的热力学：相变潜热的精确计算、云凝结过程中的非绝热冷却效应。 重点章节： 湿空气热力学图表（如Skew-T/Log-P图）的构造原理、应用实例及误差分析，特别是与绝热冷却率、对流有效位能（CAPE）和抑制能量（CIN）的动态计算。 第三章：大气辐射传输 详细阐述电磁波谱在地球系统中的传输特性。 辐射定律的精细化处理： 吸收、散射、透射的定量描述，重点讲解臭氧、水汽、二氧化碳等主要吸收谱线的重叠效应。 辐射强迫与气候反馈机制：不仅描述辐射平衡，更深入探讨云辐射强迫（CRF）在气候系统中的不确定性来源。 前沿探讨： 被动遥感技术（如红外、微波探测）所依赖的辐射传输方程的反演算法基础。 --- 第二部分：大气动力学与环流理论（约450页） 本部分聚焦于驱动大气运动的力学原理，从流体力学基础推导至全球尺度的环流模式。 第四章：流体力学基础与地球流体运动 梯度风平衡、地转风、惯性风的严格数学推导，分析科里奥利力对大规模运动的约束作用。 核心概念： 涡度方程的推导与应用，包括绝对涡度、相对涡度与垂直涡度在天气系统发展中的作用。 动力学分析工具： 介绍埃克曼理论及其在边界层风廓线中的应用，重点分析Ekman螺旋。 第五章：中尺度与天气尺度动力学 波动理论： 详细分析重力波、惯性波、开尔文波和罗斯比波的色散关系及其在天气系统中的能量传递作用。 中尺度系统的动力学： 深入剖析锋面、飑线、中尺度对流复合体（MCC）的触发机制与维持机制，包括地形强迫、辐合抬升的动力学模型。 垂直运动： 利用Q矢量理论，定量分析非地转风引起的非绝热加热和地形抬升导致的强迫抬升，揭示天气系统发展中的“抬升凝结强度”。 第六章：全球环流与气候动力学 深入分析哈德莱环流、费雷尔环流和极地环流的能量驱动机制。 海洋-大气相互作用： 重点介绍ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）的理论模型（如箱模、虫行模），及其对全球遥相关的影响。 大气遥相关现象： 分析北大西洋振荡（NAO）和太平洋/北美涛动（PNA）的能量来源与反馈机制。 --- 第三部分：数值天气预报（NWP）与数据同化（约400页） 本部分是连接理论与现代业务的核心桥梁，详细介绍了天气预报模型的构建、求解与误差控制。 第七章：数值天气预报模型基础 模型方程组的建立： 从原始方程组出发，讨论如何进行尺度分析、引入近似（如静力近似、浅水波方程）。 数值模式的离散化： 详述有限差分法（中心差分、迎风格式）和谱方法在处理复杂边界条件和非线性项时的优缺点。 时间积分方案： 详细对比显式、隐式及半隐式方案的稳定性和计算效率，重点分析CFL条件。 第八章：数据同化技术精要 理论基础： 介绍最优插值（OI）、卡尔曼滤波（KF）及其扩展卡尔曼滤波（EnKF）的基本原理。 3D-Var与4D-Var： 详细解析伴随方法（Adjoint Method）的构建过程，讨论如何构造代价函数和边界条件，以实现对初始场和模型误差的联合优化。 观测误差与背景误差协方差矩阵： 讨论如何通过统计方法（如EAKF、NMC方法）精确估计这些关键矩阵的结构。 第九章：模型物理参数化方案 云微物理过程参数化： 介绍Kessler方案、WDM（双参数方案）的演进，以及对降水效率和积云对流的模拟限制。 边界层参数化： 重点分析Mellor-Yamada、K-epsilon模型的适用范围，及其对地表通量、湍流混合的描述精度。 辐射参数化： 讨论短波和长波辐射在模型中的计算效率与精度的平衡点。 --- 第四部分：现代气象业务、气候预测与应用（约350页） 本部分将理论和模型运算的成果转化为实际业务产品，并探讨不确定性管理。 第十章：集合预报与不确定性分析 集合系统构建： 介绍集合扰动方法的原理（如ETPF、Singular Vectors）。 预报误差的量化： 详细解读Brier Score、Ranked Probability Score (RPS) 等概率预报评估指标。 后处理与统计降尺度： 介绍基于回归、神经网络的模型输出统计（MOS）技术，以及如何将粗网格的预报信息细化到特定站点。 第十一章：高级气象观测与遥感应用 天气雷达原理与应用： 深入讲解多普勒效应、杂波抑制技术，以及极化雷达（如双偏振）在识别降水类型和反演反演液态含水量（LWC）中的优势。 卫星遥感： 讨论静止和极轨卫星的探测原理，重点分析风廓线仪、大气剖面仪的数据反演流程。 探空与自动气象站网络优化： 探讨如何利用数据密度评估优化观测网络的策略。 第十二章：季节-年际气候预测与极端事件 预测系统： 介绍耦合海洋-大气环流模型（AOGCM）在次季节到年际（S2S）预测中的应用。 极端事件的归因： 运用统计物理方法，分析特定极端天气事件（如热浪、暴雨）在当前气候背景下的概率变化。 气候服务与风险管理： 探讨气象信息在水资源管理、农业生产和灾害防御中的集成应用案例。 --- 结语：展望大气科学的未来 本书的最后部分将展望人工智能和机器学习在气象领域的融合应用，例如利用深度学习加速参数化方案的计算，或直接进行短程预报的模式替代。我们将强调跨学科合作，以及应对快速变化气候挑战的紧迫性。 本书特点总结： 1. 数学严谨性： 所有核心公式均提供详细的推导过程，避免“黑箱”概念。 2. 业务导向性： 深入剖析当前业务中最常用的模型结构与数据同化算法。 3. 前沿覆盖面广： 涵盖了从经典动力学到最新的集合预报、极化遥感等高新技术。 4. 图表丰富性： 包含大量的诊断图示例、模型输出案例分析图，以增强直观理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题是《天气学分析（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 [Synoptic Analysis]》，我对它的封面设计和装帧质量印象非常深刻。厚实的纸张，精美的印刷，以及那种沉甸甸的质感，都透露出这是一本值得认真对待的学术著作。我喜欢封面那冷静而专业的配色，没有花哨的图案，只是简洁地展示了书名和作者信息，给人一种严谨、可靠的学术氛围。翻开书页，纸张的触感也相当不错，不会有那种廉价的滑腻感，而是带着一丝微弱的纹理，让我感觉在翻阅的不仅仅是知识，更是一种对学术的尊重。书的整体尺寸也比较适中，无论是放在书架上还是随身携带，都显得恰到好处。排版方面，字体大小、行间距都考虑到了长时间阅读的舒适性，这一点对于一本专业教材来说至关重要。即使只是初次接触这本书，也能感受到其在细节上的用心，这种对品质的追求，无疑为后续的学习内容打下了一个良好的基础，让我对这本书的价值有了初步的肯定。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，这本书给我最大的感受是它在方法论上的指导性。它不仅仅是传授知识，更重要的是教我如何去“分析”。书中的许多章节都侧重于分析问题的思路和方法，例如如何解读不同类型的气象图，如何识别和判断天气系统的特征，以及如何基于已有的数据进行预报推演。这些分析工具和框架的设计，非常具有实用性，能够直接应用于实际的天气分析工作。作者在讲解时，会细致地剖析每一个分析步骤背后的原理，并给出具体的操作建议，让我感觉自己不再是被动地接受信息，而是被引导着主动地去思考和解决问题。这种“授之以渔”的教学方式，对于提升我的分析能力和解决实际问题的能力非常有帮助。我经常会对照书中的方法，尝试去分析一些近期的天气实况，并与书中的案例进行对比，从中获得很多启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书在概念的清晰度和逻辑连贯性上，可以说达到了相当高的水准。每一章的开始，都会对本章的学习目标和核心内容进行明确的概述，而章节的结尾，则会进行全面的总结和回顾，帮助读者巩固所学。这种结构设计，使得学习过程非常高效，不容易迷失方向。书中对于一些容易混淆的概念，作者都进行了细致的区分和辨析，并用通俗易懂的语言进行解释，极大地降低了理解的门槛。我在阅读过程中，几乎没有遇到因为概念不清而产生的困惑。此外，各章节之间的过渡也非常自然，知识体系的构建非常严谨，能够让我清晰地看到不同知识点之间的联系，形成一个完整的知识网络。这种对细节的打磨和对逻辑的极致追求，使得这本书在学术质量上显得尤为突出。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，可以说是为我们这一类对天气学有深入学习需求的人提供了一份宝贵的资源。它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，以其扎实的理论基础、清晰的逻辑结构和丰富的实践指导，为读者打开了通往天气学世界的大门。我尤其喜欢书中对于一些前沿理论的介绍，以及作者在其中所展现出的前瞻性思考，这让我感觉不仅仅是在学习现有知识，更是在接触到未来可能的发展方向。即使在完成基本的学习后，这本书仍然可以作为一本常备的参考书，在遇到具体问题时，可以快速查阅相关的知识点和分析方法。它的价值，不仅仅体现在一次性的学习，更在于其长期的参考和指导意义，对于我们在相关领域的深入研究和实践，提供了坚实的基础和持续的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容呈现上，我觉得它所蕴含的严谨逻辑性是其最核心的亮点之一。从开篇的基础概念引入，到逐步深入的分析方法，整个体系构建得非常扎实，层层递进，让人能够清晰地理解每一个知识点的由来和作用。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅仅是罗列公式和理论，而是通过大量的图示、案例分析，将抽象的天气学概念具象化，使得原本可能枯燥的理论变得生动易懂。这些图例不仅质量高，而且标注清晰，能够帮助读者快速抓住关键信息。在描述一些复杂的天气现象时，作者也很有条理地梳理了影响因素和演变过程，让我在脑海中能够勾勒出一幅动态的天气演变图景。这种详略得当、深入浅出的讲解方式，对于我这样需要系统学习天气学知识的人来说，无疑是极大的帮助，让我能够更有效地掌握书中的精髓，并将其迁移到实际应用中去。