现代气候统计诊断与预测技术

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出版者:气象
作者:魏凤英
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2007-5
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787502942991
丛书系列:
图书标签:
  • 气象
  • 气候统计与诊断
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具体描述

《现代气候统计诊断与预测技术》主要介绍了近年来发展的气候统计诊断与预测新方法、新技术。其中包括气候变化趋势和突变检测、气候周期识别、分离气候变化时空结构、诊断两变量场耦合特征以及气候预测等方面的技术。还介绍了作者发展的气候预测新方法。《现代气候统计诊断与预测技术》不仅给出方法的原理和数学公式,还给出了计算步骤、计算结果分析要点及应用实例。

《地球气候的脉动:从观测到未来》 本书旨在揭示地球气候系统的奥秘,深入浅出地介绍支撑我们对气候进行理解和预测的科学基石。我们将一同探索气候变化的证据,剖析驱动这些变化的复杂机制,并展望未来可能的情景。 第一部分:气候的测量与观察 气候研究离不开精确的观测数据。本部分将带您走进气候观测的世界,了解科学家们是如何捕捉地球气候的细微变化的。 历史的足迹:温度记录的演进 我们将追溯温度记录的历史,从古老的寒暑表到现代的全球卫星监测网络,了解科学家如何积累跨越几个世纪的温度数据,并从中识别出气候变暖的趋势。我们将探讨不同观测手段的优点与局限,以及如何对历史数据进行校准和整合,以获得更可靠的全球平均温度系列。 海洋的深情:海平面与海洋温度的变迁 海洋是地球气候系统最大的能量储存库,也是海平面上升的主要驱动力。本部分将深入探讨海洋温度的观测方法,如浮标、 Argo 浮标网络,以及它们如何帮助我们理解海洋热量收支和海洋环流的变化。同时,我们将分析海平面上升的原因,包括热膨胀和陆地冰川融化,以及其对沿海地区的影响。 大气的呼吸:降水、湿度与极端天气事件的捕捉 降水是水循环的关键环节,也是气候变化影响的重要体现。我们将考察地面气象站、雷达和卫星等多种观测手段如何监测全球降水分布和变化。此外,本部分还将关注湿度、风场等大气变量的观测,以及如何通过高分辨率观测来识别和追踪极端天气事件,如热浪、干旱、强降雨和台风等,理解它们发生的频率和强度是否正在改变。 冰雪的证言:冰川、积雪与海冰的变动 冰雪覆盖是地球气候的重要指示器。我们将研究科学家如何通过实地考察、遥感技术来监测全球冰川的退缩、积雪覆盖范围的变化以及北极和南极海冰的消长。这些变化不仅反映了全球变暖的程度,也对全球水资源、生态系统和海平面产生着深远影响。 来自太空的视角:卫星遥感在气候监测中的作用 卫星技术为我们提供了前所未有的全球视角。本部分将介绍各类地球观测卫星,它们如何测量地表温度、云层、大气成分、植被状况等多种气候相关参数,为构建全面的气候数据集提供支撑。我们将重点关注卫星数据在填补地面观测空白、监测大范围气候现象方面的独特价值。 第二部分:气候系统的相互作用 气候并非孤立的现象,而是由一系列相互关联的系统构成的复杂整体。本部分将深入剖析这些系统之间的相互作用,以及它们如何共同塑造地球的气候。 能量的循环:太阳辐射与地球能量平衡 太阳是地球气候的终极能源。我们将解析太阳辐射如何到达地球,以及地球如何通过反射和吸收来维持能量平衡。本部分将探讨温室气体、气溶胶和云层等因素如何影响地球的辐射收支,并导致气候系统的能量失衡。 大气的舞蹈:大气环流与天气模式的形成 大气环流是全球热量重新分配的重要机制。我们将了解科里奥利力、气压梯度力等基本物理原理如何驱动全球风带和洋流的形成。本部分还将探讨大气内部的能量传输和水分交换,以及这些过程如何影响我们日常经历的天气变化。 海洋的脉搏:洋流与气候的遥远联系 海洋环流是全球热量和物质传输的“传送带”。我们将深入研究表层洋流和深层洋流的形成机制,以及它们如何将热量从赤道输送到两极,调节全球气候。特别地,我们将关注厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等重要的海洋-大气相互作用现象,理解它们如何通过遥相关机制影响全球各地的天气模式。 陆地的呼吸:地表覆盖与水文循环 陆地表面,包括森林、草原、沙漠和城市,都对气候变化产生着重要影响。本部分将探讨植被覆盖如何通过蒸腾作用影响大气湿度和温度,以及城市化进程如何引发“城市热岛效应”。我们还将审视水文循环的各个环节,包括蒸发、降水、地表径流和地下水,以及这些环节如何与气候变化相互作用。 冰雪的反馈:冰-反照率反馈与雪盖的影响 冰雪具有高反照率,能够反射大部分太阳辐射。本部分将详细阐述冰-反照率反馈机制:当冰雪融化时,暴露出的深色地表会吸收更多太阳能,导致进一步升温和融化,形成一个正反馈循环。我们将分析这种反馈机制在极地地区以及高山地带对区域和全球气候的影响。 第三部分:理解气候变化的原因 在掌握了气候系统的基本运作之后,我们将进一步探究导致当前气候变化的主要驱动因素。 人类活动的印记:温室气体排放与全球升温 本书将清晰地阐述自工业革命以来,人类活动,特别是化石燃料燃烧、工业生产和土地利用变化,如何导致大气中温室气体(如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮)浓度的大幅上升。我们将引用权威的科学数据,展示温室气体浓度升高与全球平均温度上升之间的强相关性,并解释温室效应的物理原理。 来自大地深处:自然因素的权重 除了人类活动,自然因素也对气候产生影响。本部分将分析太阳活动周期、火山喷发和地球轨道变化等自然因素在气候变化中的作用。我们将通过对比和分析,说明当前观测到的快速升温趋势,主要可以归因于人类活动,而非自然因素的显著变化。 空气中的微粒:气溶胶的影响 气溶胶,即悬浮在大气中的微小颗粒,对气候有着复杂的双重影响。本部分将介绍不同类型气溶胶(如硫酸盐、黑碳、尘埃)的来源、特性及其对辐射的吸收和反射作用,以及它们如何影响云的形成和降水。我们将探讨气溶胶对气候变化的贡献,以及其不确定性。 第四部分:气候变化的潜在影响与未来展望 了解气候变化的驱动因素之后,我们将目光投向其可能带来的深远影响,以及我们应如何应对。 极端事件的频发:我们应如何准备 随着全球变暖,极端天气事件的强度和频率都在增加。本部分将深入分析热浪、干旱、洪水、风暴等极端事件对农业、水资源、基础设施以及人类健康造成的风险。我们将探讨如何利用气候数据来改进极端事件的预警系统,并制定适应性策略。 生态系统的挑战:生物多样性与适应 气候变化对全球生态系统构成了严峻挑战。我们将研究气温升高、降水格局改变和海洋酸化如何影响动植物的分布、生长和生存,以及生物多样性面临的风险。本部分还将探讨生态系统如何适应这些变化,以及人类如何通过保护和恢复生态系统来增强气候韧性。 社会经济的冲击:从农业到沿海地区 气候变化的影响远不止环境层面,它也深刻地触及社会经济的方方面面。我们将分析气候变化对农业生产、粮食安全、水资源供应、能源系统以及全球经济增长的影响。特别是,我们将重点关注海平面上升对沿海城市和低洼岛屿国家构成的生存威胁,以及相关的经济和人口迁移问题。 面向未来:减缓与适应的双重路径 面对气候变化的严峻挑战,全球社会正努力寻求解决方案。本部分将概述当前国际社会在减缓温室气体排放方面的努力,包括发展可再生能源、提高能源效率和推广可持续的土地利用方式。同时,我们将强调适应气候变化的重要性,包括改善基础设施、调整农业实践和加强社区韧性,以应对已经发生和即将发生的气候变化影响。 本书将为读者提供一个全面、深入了解地球气候系统及其变化的视角,鼓励大家思考气候变化带来的挑战,并积极参与到构建一个更具气候韧性的未来之中。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我一直认为,统计学方法是理解气候系统复杂性、揭示气候变化规律的关键。这本书在统计方法论的深度和广度上,都达到了相当高的水平。《现代气候统计诊断与预测技术》这本书,并没有将统计学视为一种孤立的工具,而是将其与气候科学的实际问题紧密结合,提供了非常具有启发性的视角。作者在书中对统计模型假设的验证、模型诊断的严谨性以及统计推断的有效性进行了详尽的论述,这对于研究者来说至关重要。我特别欣赏书中对贝叶斯统计方法在气候研究中应用的深入探讨,它提供了一种强大的框架来处理不确定性并整合先验知识。我通过学习这部分内容,不仅掌握了更先进的统计分析技术,更重要的是,我学会了如何以一种更加审慎和科学的态度来对待气候数据的分析和解释。这本书无疑为我今后的气候研究提供了坚实的理论基础和丰富的实践指导。

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我对气候变化与人类活动之间的相互作用,特别是温室气体排放对气候系统的影响,一直深感兴趣。这本书在这一方面的统计诊断和归因分析方法,为我提供了非常宝贵的知识。作者详细阐述了如何利用统计模型来区分自然变率和人类活动对气候变化的影响,以及如何量化人类活动在其中的贡献。书中对驱动因子分析、模式比对(model intercomparison)以及机器学习在归因研究中的应用进行了深入的探讨。我特别喜欢书中关于气候信号检测(detection and attribution)的章节,它介绍了如何利用统计方法来识别由特定驱动因子引起的气候变化信号,并对其进行归因。我通过学习这部分内容,对如何科学地回答“气候变化是谁造成的”这一问题有了更清晰的认识,并理解了统计学在这一重要研究领域中的关键作用。

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我一直对气候变化与社会经济发展的相互作用感到好奇,而《现代气候统计诊断与预测技术》这本书在探讨气候风险评估和适应策略方面的内容,恰好满足了我的这一需求。作者并没有将气候变化视为一个纯粹的科学问题,而是将其置于更广阔的社会经济背景下进行分析。书中关于极端气候事件对农业、水资源、基础设施等领域影响的统计评估方法,以及如何量化这些影响,都让我印象深刻。我特别欣赏书中关于风险管理模型构建的讨论,例如如何结合气候预测数据和脆弱性评估,来制定有效的适应措施。书中介绍的蒙特卡洛模拟方法,在评估不同适应情景下的不确定性和成本效益方面,提供了一种非常直观的方式。此外,作者还探讨了气候信息如何融入决策过程,以及如何将科学预测转化为可操作的政策建议。我通过阅读这部分内容,开始思考如何将抽象的气候数据转化为具体的影响评估,并为决策者提供科学的参考依据。书中关于沟通气候风险和不确定性的章节,也提供了宝贵的见解,说明了如何有效地将复杂的科学信息传递给非专业人士,从而促进更广泛的社会参与和行动。

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作为一名对气候模型不确定性研究感兴趣的学者,我发现《现代气候统计诊断与预测技术》在这一领域提供了非常全面和深入的探讨。书中专门辟有章节详细阐述了不确定性来源的识别,包括模型不确定性、参数不确定性和情景不确定性,并提供了量化这些不确定性的统计方法。我特别欣赏书中关于贝叶斯不确定性量化以及概率预测生成(probabilistic forecasting)的论述。作者通过生动的例子,展示了如何构建概率分布来表达预测的不确定性,而不是仅仅给出一个点估计。这对于风险评估和决策制定至关重要。书中还探讨了不确定性在不同时间尺度和空间尺度上的传播方式,以及如何通过集合预报(ensemble forecasting)来有效地管理和利用不确定性信息。我通过学习这部分内容,对如何更科学、更全面地理解和表达气候预测的“不确定性”有了全新的认识。

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我一直在寻找一本能够帮助我深入理解现代气候变化背后统计学原理的书籍,尤其是在数据分析和预测模型方面。当我偶然翻开《现代气候统计诊断与预测技术》这本书时,我便被它系统性的结构和严谨的论述所吸引。作者在开篇就点明了气候统计诊断的重要性,不仅仅是描述现象,更是要揭示现象背后的驱动因素。我尤其欣赏书中关于时间序列分析的章节,它不仅仅介绍了ARIMA、GARCH等经典模型,更深入探讨了它们在气候数据中的适用性、局限性以及如何进行模型选择和诊断。例如,书中详细阐述了如何通过残差分析、信息准则来评估模型的拟合优度,以及如何处理气候数据中常见的自相关性和异方差性问题。此外,作者还引入了状态空间模型和贝叶斯方法,这些在传统气候统计中可能不常提及,但却能提供更强大的建模能力和不确定性量化。我通过学习这部分内容,对如何构建更鲁棒、更具解释力的气候模型有了全新的认识。书中对模型诊断的深入讲解,例如如何识别模型中的结构性断点、参数的稳定性,以及如何进行模型验证和外推,都让我受益匪浅。对于我这样一位对气候数据进行深入研究的读者来说,这本书无疑提供了一个宝贵的理论和实践指导。

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我对气候变化与大气环流异常之间的联系非常感兴趣,《现代气候统计诊断与预测技术》这本书在这方面的内容,为我提供了宝贵的理论框架和分析工具。作者在书中详细阐述了如何利用统计方法来识别和诊断大气环流异常,例如ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)的影响,以及它们与区域气候变化之间的统计关系。书中对 EOF(经验正交函数)分析、主成分分析(PCA)等降维技术在识别大气环流模态中的应用进行了深入的介绍。我特别喜欢书中关于时间序列分析与遥相关分析(teleconnection analysis)结合的部分,它展示了如何通过统计学方法来揭示不同区域气候事件之间的远距离联系。我通过学习这部分内容,对如何利用统计工具来剖析复杂的遥相关关系,并理解它们对区域气候的影响有了更深刻的认识。书中还探讨了如何利用统计模型来预测未来大气环流的演变,这对于季节性气候预测具有重要意义。

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对于许多应用领域来说,理解气候变化带来的影响是至关重要的,而《现代气候统计诊断与预测技术》在这方面的内容,为我打开了新的思路。书中关于气候变化对水资源管理、农业生产以及生态系统影响的统计评估方法,都让我受益匪浅。作者通过具体的案例研究,展示了如何将气候预测信息与这些应用领域的模型相结合,从而评估未来的风险和机遇。我特别欣赏书中关于极端天气事件对农业产量的影响分析,它不仅介绍了相关的统计模型,还探讨了如何利用这些模型来制定农业生产的适应策略。我通过学习这部分内容,对如何将气候科学的研究成果转化为实际的应用价值,并为社会的可持续发展提供科学支持有了更深刻的理解。书中还讨论了如何将气候信息融入灾害风险管理,为应对未来的挑战做好准备。

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本书在预测技术方面的内容,可以说真正做到了“现代”二字,它并没有停留在传统的数值天气预报层面,而是着重探讨了如何利用统计学方法进行长期的气候预测和趋势分析。我非常喜欢书中关于机器学习在气候预测中应用的讨论,特别是深度学习模型,如卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)在捕捉气候数据复杂非线性关系方面的潜力。作者通过具体的案例分析,展示了如何利用这些模型来预测全球平均气温、降雨量异常以及极端天气事件的发生概率。书中对模型参数的调优、特征工程的策略以及模型性能的评估指标,如均方根误差(RMSE)、精确率(Precision)、召回率(Recall)等,都进行了详细的阐述。我尤其关注书中关于多模型集成(ensemble modeling)的章节,它解释了如何通过集成不同模型的结果来提高预测的准确性和鲁棒性,这对于应对气候变化的高度不确定性至关重要。书中还介绍了后处理技术,如基于统计的降尺度方法,如何将粗尺度的预测结果转化为更精细、更具区域代表性的信息,这对于实际应用非常有价值。通过学习这部分内容,我对于如何构建一套完整的、可信赖的气候预测系统有了更清晰的思路。

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在气候科学的研究中,如何有效地利用历史气候数据进行诊断和预测,是至关重要的一个环节。这本书在历史数据分析和质量控制方面的内容,为我提供了非常系统化的指导。作者详细介绍了各种类型的历史气候数据,包括地面观测数据、卫星遥感数据以及古气候代用资料,并探讨了它们各自的特点、优势和局限性。我特别关注书中关于数据质量控制和偏差订正的章节,它深入讲解了如何识别和处理数据中的异常值、缺失值以及系统性偏差,以确保分析的可靠性。书中还介绍了如何利用统计方法来重建缺失的历史气候数据,以及如何对不同来源的数据进行融合和整合。我通过学习这部分内容,对如何更有效地挖掘历史气候数据的价值,并为气候诊断和预测奠定坚实的基础有了更清晰的认识。

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在对气候变化进行诊断时,除了关注宏观的全球变化,我更希望了解区域性的气候特征及其演变。这本书在区域气候诊断和分析方面的内容,为我提供了非常有价值的视角。作者详细介绍了多种区域气候统计分析方法,包括降尺度技术、聚类分析以及极端值理论在区域气候变化研究中的应用。我特别喜欢书中关于极端降水和极端高温事件的统计分析章节,它不仅介绍了这些事件的统计特性,还探讨了如何利用统计模型来评估其发生频率和强度的变化。书中对于偏差校正(bias correction)方法的介绍,也让我了解了如何处理不同气候模式输出数据之间的系统性差异,从而获得更可靠的区域气候信息。我通过学习这部分内容,对如何识别区域气候变化的“指纹”,以及如何量化不同驱动因子对区域气候变化的影响有了更深入的理解。书中还讨论了如何进行气候变化场景的构建和分析,这对于理解未来区域气候的可能走向至关重要。

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蛮好的书 对大部分常用的气候统计、诊断和预测方法做了介绍 篇幅精当,重点算法都有公式和算例 备了本做参考手册用

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讲的挺清楚的吧~~~不是气象专业的,不过至少当时做项目看的时候需要了解的地方能看懂

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讲的挺清楚的吧~~~不是气象专业的,不过至少当时做项目看的时候需要了解的地方能看懂

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讲的挺清楚的吧~~~不是气象专业的,不过至少当时做项目看的时候需要了解的地方能看懂

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蛮好的书 对大部分常用的气候统计、诊断和预测方法做了介绍 篇幅精当,重点算法都有公式和算例 备了本做参考手册用

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