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出版时间:2007-03-01

出版社:高等教育出版社

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  • 高等教育出版社
  • 9787040206852
  • 1
  • 73350
  • 0045153545-4
  • 平装
  • 16开
  • 2007-03-01
  • 440
  • 337
  • 理学
  • 大气科学
内容简介

预测未来气候是目前人类面临的数个难题之一。由于未来气候没有发生,采用什么途径找到预测的有效性和正确性,就成为这个问题的一个核心。认识地质历史的气候变化、进而认识气候变化的机制,是解决这个问题的一个重要途径。古气候动力模拟随着全球变化研究的需要发生和发展,目前已经成为地质学、气候学和物理学之间的新兴交叉学科。自20世纪下半叶以来,随着气候模式的发展以及计算机技术的进步,各国科学家和国际重大合作计划进行了不同地质时期、不同气候变化过程、以及不同动力驱动的古气候模拟实践,逐步形成古气候动力模拟的理论、方法和技术途径,积累了优秀的研究成果。《古气候动力模拟》对此类国内外学术进展、古气候动力模拟的理论和实践做了较全面的介绍和综述。

全书以气候理论、气候模式、古气候记录、古气候模拟边界场、模拟试验和模拟检验、全书总结,分七篇20章介绍。绪论概述国内外古气候动力模拟有关基本问题、研究现状和发展方向;第一篇介绍气候动力模拟的基本概念,第二篇阐述古气候动力模式的原理和构建;第三篇概述用于古气候模拟边界场设置和用来检验古气候模拟输出的古气候资料的来源、方法和技术途径,并介绍古气候序列和空间场定量重建的实例;第四篇介绍模拟试验的边界条件的设置,包括了地球内外动力场;第五篇介绍地质历史上温室气候、冰期气候以及转型气候的古气候模拟试验,包括了中生代、新生代、第四纪、历史时期等不同气候特征时期;第六篇介绍古气候模拟结果的对比验证的技术方法和实例。最后一篇总结全书使《古气候动力模拟》具有整体性和系统性。

本书可作为自然地理学、大气科学、地质学以及第四纪地质学等专业的研究生的教科书和专业人员的参考书,对一切关心气候和环境变化问题的非专业人士也是一本有趣的科技读物。

作为对古气候动力模拟的研究介绍,本书系统提供了良好的理论、方法和实践。

目录

 前辅文
 绪论
 第1篇 古气候动力模拟基础
  第1章 气候系统
   1.1 气候系统的五个圈层
   1.2 气候系统的基本属性和特性
   1.3 气候系统中的主要物理过程
   1.4 相互作用和反馈机制
    1.4.1 气候系统中各圈层的相互作用
    1.4.2 气候系统中的相互作用和反馈机制
  第2章 气候变化
   2.1 气候变化概述
    2.1.1 地质时期的气候变化
    2.1.2 全新世-历史时期气候变化
    2.1.3 近百年气候变化
    2.1.4 月、季、年时间尺度的气候变化
   2.2 气候变化的基本特性
    2.2.1 气候变化时间和空间的多尺度性
    2.2.2 气候变化的随机性与非随机性
    2.2.3 气候变化的周期性与非周期性
    2.2.4 气候变化的持续性与突变性
    2.2.5 气候变化区域的同步性与异步性
  第3章 气候模式与气候模拟
   3.1 气候模式
   3.2 气候模拟
   3.3 古气候动力模拟
 第2篇 古气候动力模式
  第4章 简化气候模式
   4.1 能量平衡模式
    4.1.1 零维能量平衡模式
    4.1.2 一维能量平衡模式
    4.1.3 二维能量平衡模式
   4.2 辐射-对流模式
    4.2.1 无对流调整的辐射平衡模式
    4.2.2 有对流调整的辐射平衡模式
    4.2.3 对流调整
    4.2.4 辐射通量的计算
   4.3 纬向平均动力模式
    4.3.1 纬向平均模式在气候模拟中的作用
    4.3.2 纬向平均模式的设计
  第5章 大气环流模式
   5.1 基本方程和方程组
   5.2 GCM坐标系统
   5.3 初始条件和边界条件下求解
  第6章 海洋环流模式
   6.1 海洋环流模式的基本特征
   6.2 基本方程和方程组
  第7章 陆面模式
   7.1 动量通量公式
   7.2 地气交界面的能量平衡方程
    7.2.1 地表面的净辐射通量(RN)
    7.2.2 潜热和感热通量(LE,H)
    7.2.3 生物化学通量(St)
    7.2.4 地表向下热通量(Qg)
   7.3 陆面热量平衡方程
   7.4 陆面水分平衡方程
  第8章 冰雪模式
   8.1 海冰模式
    8.1.1 无雪覆盖海冰系统的热力学方程组
    8.1.2 有雪覆盖海冰系统的热力学方程组
    8.1.3 海冰系统的动力方程
   8.2 陆冰模式
  第9章 气候系统耦合模式和嵌套模式
   9.1 气候系统耦合模式
    9.1.1 海气耦合模式
    9.1.2 耦合界面和信息交换
    9.1.3 耦合技术
    9.1.4 大气、海洋、海冰耦合模拟应用
   9.2 全球-区域嵌套模式
    9.2.1 区域中尺度气象模式
    9.2.2 区域气候模式
    9.2.3 侧边界条件与嵌套技术
 第3篇 古气候重建
  第10章 古气候时间序列重建
   10.1 年代方法概述
    10.1.1 岩石地层法和生物定年法
    10.1.2 放射性定年法
    10.1.3 核辐射法
    10.1.4 磁性地层法
    10.1.5 其他定年法
   10.2 古气候代用指标
    10.2.1 黄土
    10.2.2 冰芯
    10.2.3 海洋沉积
    10.2.4 湖泊沉积
   10.3 古气候要素定量重建
    10.3.1 古温度序列
    10.3.2 古降水序列
  第11章 古气候空间重建
   11.1 方法和途径
    11.1.1 相同地质时代的多个地质记录集合
    11.1.2 统一到相同量纲的气候参数
    11.1.3 由点到面的空间数据处理
   11.2 古气候空间重建的实例
    11.2.1 类比法与欧洲中全新世气候重建
    11.2.2 水量平衡法与古降水空间重建
 第4篇 古气候模拟边界场
  第12章 地球系统的外部边界场
   12.1 太阳辐射变化驱动
    12.1.1 太阳辐射绝对量变化
    12.1.2 太阳系轨道参数
    12.1.3 太阳辐射变化边界层参数设置
   12.2 地球轨道变化
    12.2.1 地球轨道参数
    12.2.2 地球轨道参数变化
    12.2.3 地球轨道参数的设置实例
   12.3 小行星碰撞
  第13章 地球系统的内部边界场
   13.1 海陆和地形边界场
   13.2 海洋边界场
    13.2.1 海水和海洋表面温度(SST)
    13.2.2 海冰
   13.3 大陆边界场
    13.3.1 大陆冰雪
    13.3.2 大陆植被
   13.4 大气成分
    13.4.1 温室气体变化和设置
    13.4.2 火山灰评估和设置
 第5篇 古气候模拟试验
  第14章 中生代气候模拟
   14.1 古地理
   14.2 大气-海洋
   14.3 大气-植被
   14.4 大气CO2浓度
  第15章 新生代气候模拟
   15.1 古气候模拟的关键问题
   15.2 岁差强迫的气候响应
   15.3 地球板块构造驱动
   15.4 海洋系统反馈
  第16章第四纪气候模拟
   16.1第四纪构造-气候
    16.1.1 高原隆升对气候系统作用
    16.1.2 青藏高原隆升对亚洲季风形成的影响
    16.1.3 高原隆升引起的气候变化
   16.2 末次间冰期
    16.2.1 125kaBP末次间冰期
    16.2.2 气候转型
   16.3 末次间冰阶
    16.3.1 欧洲区域古气候模拟
    16.3.2 东亚古气候模拟
   16.4 末次冰盛期
    16.4.1 国际PMIP合作开展的21kaBP模拟
    16.4.2 中国的21kaBP模拟
   16.5 晚冰期
   16.6 中全新世
    16.6.1 国际PMIP的6kaBP模拟
    16.6.2 我国开展的6kaBP模拟
  第17章 历史气候模拟
   17.1 中世纪暖期
    17.1.1 模式、边界条件及试验方案
    17.1.2 模拟结果
    17.1.3 模拟结果验证
   17.2 小冰期
    17.2.1 模拟试验外强迫因子和模拟方案
    17.2.2 敏感因子分析
    17.2.3 东亚小冰期气候成因分析
 第6篇 古气候模拟对比和验证
  第18章 地质数据与模拟对比
   18.1 点-点对比法
    18.1.1 古温度对比
    18.1.2 湿润状况和有效降水对比
    18.1.3 古降水对比
   18.2 面-面对比法
   18.3 空间相似性
  第19章 古气候模拟统计检验
   19.1 古气候模拟试验的统计检验
    19.1.1 统计检验的基本原理
    19.1.2 统计检验方法的选择
    19.1.3 统计检验方法在古气候模拟中的应用
   19.2 古气候模拟不确定性的评估
    19.2.1 不确定性概述
    19.2.2 敏感性分析
    19.2.3 概率分析-蒙特卡罗法
    19.2.4 不确定性分析在古气候模拟中的应用
 第7篇 总结和展望
  第20章 古气候动力模拟
   20.1 古气候模拟现在和未来
   20.2 现代气候的基本理论:古气候动力模拟的基础
   20.3 技术途径:应用和发展古气候模式
   20.4 揭示古气候变化的事实:重建古气候历史
   20.5 认识古气候变化的成因:构建古气候模拟边界场
   20.6 测试古气候变化的关键时期:进行古气候模拟试验
   20.7 对模拟结果的认同:实现地质资料对比、统计检验和不确定性分析
   20.8 重点阅读文献
 参考文献
 后记