地球科學學科前沿叢書：大氣科學和全球氣候變化研究進展與前沿 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃榮輝，吳國雄，陳文 等 著

圖書標籤:

• 大氣科學
• 全球氣候變化
• 地球科學
• 環境科學
• 氣候模型
• 氣象學
• 環境監測
• 可持續發展
• 科學前沿
• 研究進展

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030410740

版次：1

商品編碼：11500060

包裝：平裝

叢書名： 地球科學學科前沿叢書

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：396

字數：498000

正文語種：中文

內容簡介

　　《地球科學學科前沿叢書：大氣科學和全球氣候變化研究進展與前沿》以中國科學院學部開展的“中國科學院學部學科發展戰略研究項目”的研究成果為基礎，由以院士為主體、眾多專傢參與的學科發展戰略研究組經過深入調查和廣泛研討共同完成。本書介紹瞭大氣科學和全球氣候變化的重要前沿科學問題和若乾重大科學問題的進展與迴顧，其中包括地球模擬係統，天氣學，氣候學，陸麵過程，海洋動力學，中尺度動力學和季風動力學以及大氣化學和中層大氣的研究進展。並針對當前大氣科學和全球氣候變化的主要問題采取的重要措施和建議。

內頁插圖

目錄

國際前沿與科學問題大氣科學和全球氣候變化研究的發展及重大科學問題未來地球國際大氣平流層研究最新發展方嚮簡介WMO與NNAA戰略規劃解析若乾領域研究進展迴顧與問題東亞季風氣候係統動力學與我國氣候災害預測——我國大氣科學的一個前沿研究課題全球變化研究的主要科學問題與進展季風、天氣氣候災害及其動力學若乾前沿問題地球係統模式中國對國際耦閤模式比較計劃的貢獻：迴顧、現狀與挑戰陸氣相互作用與青藏高原的氣候效應及其觀測海洋熱力異常對中國氣候的影響平流層與中間層大氣動力學的研究進展與急需研究的問題中尺度動力學研究進展大氣化學與氣候變化…行星大氣研究進展綜述措施與建議地球係統數值模擬裝置地球係統觀測與大型觀測試驗基地建設中層大氣綜閤觀測平颱建設我國高校大氣科學學科建設和人纔培養現狀、問題及建議發展大氣科學，培養創新人纔

精彩書摘

　　（一）建立瞭全球多層次、多尺度的三維大氣觀測網　　大氣探測是大氣科學的基礎，隻有具備充分的觀測資料，大氣科學的各分支領域纔有可能得到發展。經過百年的努力，全球已建立瞭多層次、多尺度的可定時觀測的三維大氣觀測網，它不僅包括常規觀測網，而且還包括空基遙感和地基遙感等非常規觀測網（國傢自然科學基金委員會，1995；許健民，2000）。　　1．建立瞭多層次、多尺度可定時觀測的大氣觀測網　　在20世紀初，大氣探測一般隻能在地麵上對大氣溫、濕、壓進行觀測。20世紀20年代無綫電探空儀的發明（1928年）及30～40年代第二次世界大戰對天氣預報的需求，使得高空大氣探測迅速在陸地上推廣；到瞭50年代，在全球的陸地上初步形成瞭可定時進行觀測的高空和地麵觀測網；在60年代，氣象衛星發射成功，使得對大氣的空基遙感探測成為可能。因為對大氣的空基遙感具有許多優點，特彆是可以探測到海洋、沙漠和高原區域上空大氣中難以用常規方法觀測到的氣象要素，因此，在60年代之後，衛星遙感資料、圖像和數據廣泛應用於對地球大氣各種要素分布的分析。通過這些遙感資料不僅可以得到全球雲的分布狀況，而且可以獲得更高層次的氣象要素。經過近半個世紀的努力，大氣探測已形成瞭全球多層次、多尺度可定時觀測的三維探測網，不僅在全球建立瞭地麵、高空氣象要素的常規觀測網，而且形成瞭以氣象衛星為中心的全球非常規大氣觀測網（許健民，2000）。這個全球大氣觀測網不僅可以為研究大尺度大氣環流的變化，以及中小尺度氣象係統的發生、發展提供豐富的觀測事實，而且還可以為天氣預報和氣候預測提供大量的觀測資料。　　2．建立瞭空基大氣遙感觀測體係　　從20世紀70年代末起，大氣遙感技術不僅實現瞭空基定性遙感嚮定量遙感的轉變，而且建立起高軌地球靜止環境業務衛星的觀測係統（GOES）。這個係統由四個地球靜止衛星組成，它的觀測區域覆蓋瞭地球大部分地區。此外，還建立瞭第三代低軌業務衛星係統。由於兩個業務氣象衛星係統可以連續觀測到沒有常規觀測地區大氣的氣象要素，如海洋、沙漠、高原地區上空的氣象要素，因此，這個觀測體係不斷得到發展和完善，特彆在90年代之後它得到進一步發展，由被動空基遙感嚮自動空基遙感轉移。例如，將地麵上所用的雷達探測安裝在氣象衛星上，使大氣各層的溫、壓、濕，以及低層風和可降水量的探測誤差大大減小，並且，使全球的風場和雨強的探測也成為可能。可以說，空基遙感技術的廣泛應用，使得全球天氣和氣候探測係統的建立成為可能（邱金桓，2000）。　　3．地基遙感技術的發展　　在空基遙感技術發展的同時，地基遙感技術也大大發展，除將天氣雷達和多普勒天氣雷達廣泛應用於中小尺度係統的探測外，還利用微波、紅外綫和激光來探測大氣的溫、濕等要素。現在，使用激光探測器可測定大氣的溫度、水汽、氣壓、氣溶膠濃度、風、湍流、雲、降水和能見度等氣象要素和物理量，這為局部大氣環境的研究提供有用的觀測資料。因此，微波、紅外綫和激光等地基遙感資料在氣象和環境業務中不斷得到應用。　　4．大氣輻射的測量成為大氣和地球係統觀測的重要手段　　20世紀40～50年代大氣分子光譜的精細研究，使得利用高空傳感器對地球大氣各種輻射的遙感測量成為可能。1960年，美國成功發射瞭“泰羅斯一號”氣象衛星，這為空基遙感測量大氣各種要素的變化開闢瞭新途徑。空基遙感技術的發展不僅使其他大氣科學分支領域大大發展，也使得大氣物理學本身得到發展。到瞭20世紀90年代，大氣輻射的測量已成為對大氣和地球係統進行空基遙感觀測的重要手段，它不僅使大氣科學得到很大發展，而且也使得地球科學有關學科取得明顯的進展。因此，這也是20世紀大氣科學研究的重要成就。　　（二）建立瞭大氣環流波動理論體係和天氣預報的理論基礎　　大氣環流與大尺度動力學不僅研究全球大氣運動的形態、性質、演變及其機製，而且研究水平尺度為5000～6000韆米及以上大尺度擾動係統的演變及其機製。大氣環流與大尺度動力學研究的發展是20世紀大氣科學理論研究發展的核心部分，它的發展帶動瞭大氣科學其他分支領域的發展（黃榮輝，2001）。　　……

前言/序言

地球科學學科前沿叢書：地球深部過程與資源勘探 圖書簡介 本書是“地球科學學科前沿叢書”的又一部力作，聚焦於地球深部復雜過程的最新研究進展及其在關鍵資源勘探領域的前沿應用。全書匯集瞭地球物理學、地球化學、礦物學、構造地質學等多個學科的頂尖專傢學者的最新研究成果，旨在為地球科學領域的研究人員、高年級本科生和研究生提供一個全麵、深入、富有洞察力的參考平颱，以期推動對地球內部物質循環、動力學機製及其與人類可持續發展之間關係的理解。 第一部分：地球深部結構與物質循環 本部分深入探討瞭地球深部——地幔和地核——的物質組成、物理狀態及動力學演化。 第一章：地幔對流的精細結構與地球動力學 本章從地震層析成像技術的新突破入手，詳細解析瞭當前地幔對流模型中存在的爭議與前沿認識。重點討論瞭超深俯衝闆片的終極歸宿，即其是否穿透至D”層甚至核幔邊界（CMB）。研究人員利用高精度地震波速異常數據，結閤高壓高溫實驗模擬結果，構建瞭更符閤實際的粘滯度分布模型，揭示瞭地幔柱的起源機製及其與地錶岩漿活動的關聯。特彆關注瞭地幔過渡帶（410km和660km間斷麵）處水和揮發分的存儲與釋放循環，這對理解地幔的氧化還原狀態和岩漿生成至關重要。章節最後，探討瞭地幔熱流的精確測量方法，及其對闆塊構造驅動力的約束作用。 第二章：核幔邊界的物理化學性質與地球發電機 核幔邊界（CMB）被認為是地球內部最復雜、信息獲取難度最大的界麵之一。本章整閤瞭最新的低溫高壓（LHP）實驗數據和地球化學示蹤結果，描述瞭液態外核與固態下地幔的相互作用。討論瞭CMB處可能存在的矽、硫、氧等輕元素在鐵鎳閤金中的分布，及其對液態外核物理性質的影響。此外，本章深入分析瞭CMB的化學反應區如何影響地核冷卻速率和地球磁場的起源。通過對地磁場曆史記錄的重構，闡述瞭地核動力學如何通過磁場變化間接反映地球深部物質的輸運過程。 第三章：深部水圈的地球化學循環與地幔流體作用 水在地球內部的遷移和儲存機製是理解地球宜居性、火山活動和礦産資源形成的關鍵。本章不再局限於傳統的地殼儲水模型，而是聚焦於俯衝帶深處水分子如何被帶入地幔，並以高壓礦物（如金紅石、布裏奇曼石等）結構中“鎖住”的形式存在。通過同位素地球化學追蹤（如鍶、釹、銩-銩比值），專傢們分析瞭地幔深處流體與新生地幔物質的混閤程度，為地球深部“水圈”的存在提供瞭強有力的證據。 第二部分：關鍵礦産與能源資源的前沿勘探技術 本部分將地球深部過程的研究成果，轉化為指導關鍵礦産和能源資源勘探的實用技術和理論框架。 第四章：深源岩漿成因與關鍵金屬礦床的形成 本書強調瞭深部地幔過程對重要戰略金屬（如稀土元素、鈷、鎳、鉑族元素）富集過程的控製作用。本章詳細闡述瞭地幔柱上湧、地幔楔熔融以及地殼-地幔物質往復循環在形成斑岩型礦床和層狀侵入體中的角色。利用高溫高壓流體包裹體研究，揭示瞭熱液流體在深部岩漿房中的演化路徑，以及它們如何攜帶和沉澱高濃度金屬離子。特彆關注瞭“地幔活化”理論在尋找隱伏金、銅礦帶中的新應用。 第五章：非常規油氣與深部生儲蓋耦閤機製 針對全球能源結構轉型需求，本章將視角投嚮深部地質構造對非常規油氣（如頁岩氣、緻密油）的控製。傳統生儲蓋模型在深層復雜構造區失效時，深部熱曆史的重建成為關鍵。本章利用先進的裂榖盆地熱演化模擬軟件，結閤鋯石（U-Pb）定年技術對熱事件的精確標定，重建瞭深層頁岩烴源岩的成熟度和運移通道。討論瞭地殼剪切帶和斷層係統如何作為深部碳氫化閤物快速遷移的“高速公路”，解釋瞭在不利生烴條件下依然存在高産油氣的現象。 第六章：非常規地球物理勘探技術在深部資源預測中的集成 本部分強調瞭從理論到實踐的跨越，重點介紹瞭應用於深部勘探的新型地球物理方法。內容包括高精度瞬變電磁法（TEM）在識彆深部熱液蝕變帶和高導礦體中的應用；基於機器學習的重磁反演技術，用於分離復雜地幔物質（如超基性岩體）的密度和磁性異常；以及分布式光縴聲學傳感（DAS）技術在監測深層斷層帶微震活動和流體滲流方麵的潛力。本章提供瞭多個成功的深部找礦案例分析，展示瞭多地球物理數據融閤（Inversion Integration）的強大能力。 第七章：地熱能的深部潛力評估與可持續開發 地熱能作為一種清潔、穩定的基礎能源，其潛力與地球深部熱流緊密相關。本章係統性地評估瞭全球主要裂榖帶和活動火山區的深層地熱資源潛力。重點分析瞭深層岩體熱物性參數（熱導率、比熱容）的非均一性對熱能提取效率的影響。同時，本章也討論瞭在深層地熱開采過程中可能麵臨的工程地質挑戰，例如誘發地震風險、深井腐蝕問題，並提齣瞭基於地殼應力場和流體流動模擬的風險規避策略。 結語 本書以嚴謹的科學態度，整閤瞭地球科學多分支的最新進展，不僅深化瞭對地球內部復雜係統的認識，更為新一輪全球資源勘探提供瞭關鍵的理論支撐和技術指引。它標誌著地球深部研究正從描述性認識走嚮定量化、預測性研究的新階段。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是接受瞭一次關於地球未來的“思想洗禮”。它以一種令人警醒卻又不失希望的基調，探討瞭大氣科學和全球氣候變化研究的最前沿進展。書中對未來氣候情景的預測，雖然帶有不確定性，但卻充滿瞭科學的依據和嚴謹的邏輯。我尤其關注瞭書中關於“減緩和適應氣候變化”的策略部分。作者詳細介紹瞭目前正在探索和實施的各種技術和政策，從可再生能源的開發到碳捕獲和儲存技術，再到城市規劃和農業實踐的調整。這些內容讓我看到瞭人類應對挑戰的智慧和決心。我印象深刻的是，作者並沒有僅僅停留在問題的陳述上，而是積極地為可能的解決方案提供科學性的支持和分析。他通過大量的案例和數據，展示瞭不同策略的潛力和局限性，以及它們可能帶來的長遠影響。這種既有批判性又有建設性的討論，讓我對未來的發展充滿瞭思考。這本書讓我看到瞭科學的力量，它不僅能揭示問題，更能引導我們尋找解決之道，並在不確定性中尋找前進的方嚮，這是一種非常寶貴的啓發。

評分☆☆☆☆☆

從這本書中，我獲得瞭一種前所未有的對地球係統整體性的深刻理解。它不僅僅是關於大氣，更是一種對地球各個圈層之間相互關聯、相互作用的宏大敘事。作者巧妙地將地質學、海洋學、生物學甚至社會科學的視角融入到大氣科學的研究中，構建瞭一個極其豐富和多維度的分析框架。我尤其被書中關於“地球係統模型”的介紹所吸引，它如同一個精密的數字模擬器，能夠讓我們窺探不同因素如何共同塑造地球的氣候，並預測未來的變化趨勢。這種建模方法，讓我看到瞭科學研究的強大力量，它不僅能解釋過去，更能指引未來。書中的案例研究，從冰川融化到海平麵上升，再到極端天氣事件的頻率增加，都清晰地描繪瞭氣候變化對地球生態係統和人類社會帶來的嚴峻挑戰。我開始更加關注那些隱藏在數據和圖錶背後的真實影響，例如，某個區域的農業將如何受到乾旱的影響，沿海城市將麵臨怎樣的威脅。這種對全局的洞察，促使我開始反思自身行為對地球的潛在影響，並思考如何在日常生活中做齣更負責任的選擇。這本書讓我看到瞭科學的深度，也看到瞭它的緊迫性。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭一場關於地球的奇妙探索之旅。當我翻開它，立刻被作者那引人入勝的筆觸所吸引。那些關於大氣層是如何運作、天氣係統如何形成、以及氣候模式是如何隨著時間推移而演變的精彩描述，讓我感覺自己仿佛置身於一個巨大的實驗室，親眼見證著地球母親的呼吸與脈動。書中的案例分析尤其讓我印象深刻，它們將抽象的氣候理論具象化，讓我能更直觀地理解那些看似遙不可及的全球性議題。例如，書中對某次曆史性颶風的成因和影響的深度剖析，不僅解釋瞭其背後的科學原理，更揭示瞭人類活動與自然力量之間錯綜復雜的互動關係。我特彆欣賞作者在解釋復雜概念時所展現齣的清晰和邏輯性，即便是像“能量平衡”或“溫室效應”這樣聽起來就頗有挑戰性的術語，也被梳理得井井有條，易於理解。此外，書中穿插的許多精彩圖片和圖錶，更是如虎添翼，它們用視覺語言強化瞭文本的錶達，讓我得以在第一時間抓住核心信息。每一次閱讀，都感覺像是在為我的地球科學知識庫注入瞭新的活力，讓我對我們所居住的星球有瞭更深層次的認識和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶來的最直接感受，是知識的更新和視野的拓展。它並非一本簡單的科普讀物，而是真正意義上將我們帶到瞭大氣科學和全球氣候變化研究的最前沿。我被書中介紹的那些最新的研究方法、理論模型和觀測技術所深深吸引。例如，關於“人工智能在氣候預測中的應用”的章節，讓我看到瞭科技如何賦能傳統的科學研究，為我們帶來瞭更強大、更精準的分析工具。書中對“極端天氣事件的歸因研究”的闡述，也讓我對這些突發事件的理解上升到瞭一個新的高度。我瞭解到，科學傢們現在已經能夠更精確地判斷某一次極端天氣事件在多大程度上是由於人為引起的氣候變化所導緻的。這種能力，對於我們製定有效的應對策略至關重要。我特彆欣賞書中對“跨學科閤作”的強調，它說明瞭解決復雜的氣候問題需要不同領域科學傢們的共同努力。這種多元化的視角和方法，為我們提供瞭更全麵的解決方案。這本書讓我看到瞭科學的活力和進取精神，它不斷地在突破界限，探索未知，並為人類的未來貢獻著寶貴的智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，就像是在和一位經驗豐富的科學傢進行一場深入的對話。我能感受到作者在學術研究上的深厚造詣，以及他將復雜前沿科學知識轉化為大眾易於理解的語言的卓越能力。書中對於“氣候變化的不確定性”的討論，非常坦誠和嚴謹。作者並沒有迴避科學研究中存在的挑戰和尚未解決的難題，而是清晰地解釋瞭科學傢們是如何在不確定性中進行研究、如何評估風險、以及如何不斷 refining 他們的模型和預測。這種開放和誠實的態度，反而讓我對科學研究的過程和結果更加信任。我特彆喜歡書中關於“研究方法論”的章節，它讓我瞭解瞭科學傢們是如何設計實驗、收集數據、分析結果，並最終形成科學結論的。這不僅僅是知識的傳遞，更是一種科學思維的啓迪。當我讀到關於“氣候變化的反饋機製”的闡述時，我被這種精妙而復雜的自然規律所震撼。它讓我意識到，地球的氣候係統比我想象的更加敏感和微妙。這本書為我打開瞭科學研究的“後颱”，讓我看到瞭那些光鮮的研究成果背後，是無數的探索、驗證和修正。

評分☆☆☆☆☆

其實隻用瞭第一章節的內容，其他的過於專業，而且這種專業非操作環節，而是描述性的

評分☆☆☆☆☆

專為研究生挑的書，不錯

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，送上門，還有發票，科研人員首選

評分☆☆☆☆☆

很不錯的書～還沒看，希望能學起來

評分☆☆☆☆☆

還可以，推薦一下希望以後價格更優惠

評分☆☆☆☆☆

很具有參考價值

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

挺不錯的專業書，參考價值很高，值得購買！