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内容简介

　　《全球气候系统》以全球气候矿统的观念，从全球观测系统入手介绍近工。年来全球气候变化和极端气候事件的研究成果，从多时空尺度的角度分析气候变化的原因。全书分十章。第一章介绍全球气候系统的构成；第二章介绍全球气象、海洋、陆地观测系统和地球数字观测等內容；第三章介绍地球演变和地质时期气候，内容从地球的形成到百万年的气候变化；第四章和第五章分别介绍历史时期和现代气候的变化，极端天气与极端气候事件安排在第六章；第七章和第八章先后介绍海洋热力变化，包括太平洋上的EI Nifio事件、印度洋的Dipole事件和全球季风；第九章和第十章分别是气候变化的趋势和气候可预报性问题的论述。
　　《全球气候系统》可供大气、海洋、天文、环境专业的本科生、研究生和科研人员参考。

内页插图

目录

第一章 全球气候系统的构成
§1.1 系统
§1.2 天气系统
§1.3 气候系统
§1.4 全球气候系统
§1.5 物理气候系统
§1.6 模式气候系统
§1.7 系统宏观描述
§1.8 气候变化

第二章 全球观测系统
§2.1 全球气候观测系统
§2.2 全球海洋观测系统
§2.3 全球陆地观测系统
§2.4 地球观测系统与数字地球
§2.5 卫星对环境的监测

第三章 地球演化和地质时期气候
§3.1 对自然的基本认识
§3.2 太阳系的演化
§3.3 地球的形成与演化
§3.4 大陆漂移和造山运动
§3.5 百万年气候变化

第四章 历史时期的气候变化
§4.1 气候时期和气候阶段
§4.2 气候变化的认识
§4.3 全球气候重建
§4.4 中国气候重建
§4.5 中国历史气候变化

第五章 现代气候变化
§5.1 现代温度变化
§5.2 现代降水变化
§5.3 现代环境变化
§5.4 大气环流世纪变化
§5.5 现代东亚气候
§5.6 大气低频振荡

第六章 气候极端事件
§6.1 极端天气与气候事件
§6.2 极端气候事件
§6.3 气候极端事件的全球趋势
§6.4 中国温度极端趋势
§6.5 中国降水极端事件
§6.6 中国沙尘暴事件

第七章 海洋热力变化
§7.1 E1Nino和南方涛动现象
§7.2 ENSO循环及其理论
§7.3 热带太平洋次表层海温变化
§7.4 ENSO影响
§7.5 ENSO预测
§7.6 印度洋海温变化
§7.7 E1Nino和Dplole的海气联系
§7.8 热带海气耦合模型
§7.9 多时空尺度海气相互作用

第八章 全球季风
§8.1 季风现象与季风定义
§8.2 全球季风
§8.3 热带季风
§8.4 副热带季风
§8.5 夏季风北边缘
§8.6 季风模拟
§8.7 亚洲多尺度季风系统

第九章 气候变化的趋势
§9.1 气候变化的模拟
§9.2 自然与人类活动影响的气候变化
§9.3 多时间尺度气候变化
§9.4 气候变化的近期展望

第十章 预测理论——气候可预报性
§10.1 预测的意义
§10.2 大气热对流系统
§10.3 确定性与随机性
§10.4 古气候变化的理论
§10.5 可预报性
§10.6 确定与不确定
参考文献
编后语

精彩书摘

　　第一章 全球气候系统的构成
　　§1.1 系统
　　在确定的位置上占有一定的空间大小，其中有物质的组成和属性，称为“系统”。一个质点可以构成一个系统。两个质点可以构成一个相互有直接联系或影响的系统，如地一月系统。三个质点构成的系统，其相互作用则可能是非线性的复杂系统。
　　太阳系是由太阳、九大行星、若干小行星等组成的。太阳系中各成员的运动是满足确定的天体力学规则的。依照这样的规则，天文学家可以计算并预报出何时出现日食、月食等天文现象。为了研究问题的方便，这些行星通常作为质点来处理。冥王星是太阳系中最远的行星，那里，甚至更远些可以看做太阳系的边界。太阳系相对银河系的位置说明，太阳系是受到银河系和银河系中其他星体外强迫影响的。
　　上述这些例子说明，系统是一个物质的集合体。集合体内有不同的，甚至复杂的组成。集合体与外界的分隔面形成了这个系统的边界。系统内部的质点运动是无序的，还是有序的；是有规律的，还是不可预测的；运动和变化的原因是什么，构成了人们要研究的问题。系统的定位，除了确认系统所在的空间位置外，还要确认系统的“内部”组成和系统的“边界”，以便与系统的“外界”分开。

前言/序言

　　“全球气候系统”是经典气候学在近三十多年发展的产物。这个科学分支已经成为当前相关专业大学生及研究生必修的内容。气候变化不仅是一个科研的热门课题，也经常出现在国际交流、合作和协议中，成为真正的世界关注的焦点。因此，无论从对气候系统的观测、监测，还是诊断、预测或模拟研究，均使人有日新月异的感觉。在这种形势下，讲述这一类问题的教材每5～10年更新一次，应该是意料之中的事。IPCc科学报告每4～5年出版一期新的版本，正是这种科学发展的反映。所以，我很高兴看到这本书的出版，并且也乐意见到其他作者的编著。这样就会推动我们在这个领域的教学与科研工作。
　　在此想利用这个机会谈一点自己在这方面的感想。我们可以简单地回顾一下，从20世纪70年代末召开第一次世界气候大会，建立1PCC到现在，全球气候系统研究所取得的重要成果。首先，就是建立了全球气候观测系统。这不仅包括了几乎从大气顶部到大气底层覆盖全球的大气，而且扩展到深海、两极冰盖及全球植被。尽管个别成员的观测分辨率及精度尚有待进一步提高，但是应该说这个观测系统已经初具规模，并积累了10、20乃至30年的观测资料。因此，现代对全球气候系统的认识已经与30年前不可同日而语。其次，为了气候观测与气候模拟研究，已经建立了数以十计的大气环流模式、海一气耦合模式及气候系统模式。利用各种耦合模式所作的月一季尺度短期气候预测已经成为日常业务。ENS0预测时效已接近1年。同时对过去百年、千年进行了各种各样的积分，研究过去气候变化的形成。对冰期一间冰期旋回中末次冰期冰盛期（LGM，21 kaBP）及全新世几个关键时刻（9 kaBP及6 kaBP）的模拟也有了新的结果。这些工作不仅能使我们认识各种类型气候变化的形成原因及机制，也为预测及预估未来气候变化打下了基础。再次，古气候研究有了突飞猛进。各种代用资料如冰芯、石笋、海洋及湖泊沉积乃至树木年轮、珊瑚等提供了从几十万年到年代际、年际不同时间尺度气候变化的信息。30年前几乎不可想象今天能有这样丰富的古气候资料。这对研究气候变化的形成及预估未来气候变化有重要意义。