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前言1

第一章 引言1

1.1 气候的定义2

1.2 气候学的研究对象3

1.3 气候学的研究方法5

1.4 气候学发展简史7

1.5 关于气候物理学9

第二章 气候系统12

2.1 气候系统概况13

2.2 气候系统的组成15

2.3 气候系统的基本性质19

2.4 气候系统的热量平衡26

2.5 气候系统演变的时空尺度29

第三章 气候系统的数学物理描述35

3.1 气候系统基本方程的类型36

3.2 大气基本方程36

3.3 海洋基本方程38

3.4 陆面过程的基本方程39

3.5 海冰系统的基本方程40

第四章 气候观测和诊断42

4.1 气候监测43

4.2 大气44

4.3 海洋55

4.4 冰雪圈61

4.5 气候诊断64

第五章 气候变化68

5.1 气候变化的研究方法69

5.2 地质时期的气候变化71

5.3 历史时期的气候变化77

5.4 近百年气候变化81

5.5 年际变化和气候异常86

第六章 气候系统中的平衡和循环机制91

6.1 热量输送与平衡92

6.2 能量循环96

6.3 角动量循环99

6.4 水分循环103

6.5 碳循环105

6.6 熵收支与平衡107

第七章 气候模式112

7.1 气候模式体系113

7.2 气候模式控制方程的推导116

7.3 辐射对流模式120

7.4 能量平衡模式122

7.5 纬向平均动力学模式127

7.6 三维环流模式128

第八章 气候模拟132

8.1 气候模拟概述133

8.2 气候模式评估140

8.3 气候变率146

8.4 海洋150

8.5 冰雪覆盖153

8.6 厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)157

8.7 温室效应162

8.8 太阳活动和地球轨道要素变化167

8.9 火山活动170

8.10 古气候175

第九章 气候预测180

9.1 气候预测概述181

9.2 未来气候变化趋势预测184

9.3 月平均环流预报187

9.4 跨季度预报试验191

9.5 业务预报和预测简介196

第十章 气候学研究的若干理论问题200

10.1 气候学研究方法201

10.2 气候模式202

10.3 气候变化204

10.4 气候预测208

附录1 气候带与气候型210

附录2 一个大气环流模式的例子213

附录3 全球环流模式研究小组216

附录4 国际互联网络上气候资料与信息的查询220

附录5 主题词和缩写词223

主要参考书目230