Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes

Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford University Press
作者:Howard Bluestein
出品人:
页数:448
译者:
出版时间:1992-5-21
价格:$99.49
装帧:HRD
isbn号码:9780195062670
丛书系列:
图书标签:
  • Atmospheric
  • 大气科学
  • 气象学
  • 中纬度气象
  • 天气动力学
  • 突触气象学
  • 大气科学
  • 数值预报
  • 大气环流
  • 气象物理
  • 天气分析
  • 气象学教材
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具体描述

This new, comprehensive textbook for upper-division undergraduate and graduate students of meteorology presents for the first time information that is now considered essential in modern weather forecasting. Based on a successful series of courses taught by the author at the University of Oklahoma, the text carefully examines the foundations of synoptic meteorology, from the analysis of scalar fields to atmospheric kinematics, dynamics, and thermodynamics. Newer topics such as Q-vectors, and modern observing systems such as Doppler radar are discussed, and several detailed figures and many helpful problems are included. This timely work emphasizes both physical understanding and mathematical analysis, and clearly explains observations in light of current theory. It will be a valuable reference for weather forecasters and researchers as well as students.

气象学前沿:中纬度地带综合动力学气象学导论 (Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes) 著者: [作者姓名,此处留空或以一般性术语代指,如“资深气象学家团队”] 出版信息: [出版年份] --- 内容概述: 本书旨在为对中纬度地区天气系统和大气环流有深入理解需求的读者提供一套全面、深入且实用的理论与应用指南。它摒弃了对基础热力学和流体力学概念的冗余回顾,直接聚焦于驱动中纬度天气变化的核心动力学过程、观测技术与数值模拟的前沿进展。全书结构严谨,逻辑清晰,致力于构建一座连接抽象理论模型与实际天气预报操作之间的坚实桥梁。 第一部分:中纬度环流的结构与基础机制 本部分首先确立了中纬度对流层和同温层动力学的基础框架。我们深入探讨了行星尺度环流的维持机制,重点分析了Hadley、Ferrel 和 Polar 环流圈的相互作用及其对纬向气压梯度和风场的影响。 纬向非均匀性: 详细阐述了Rossby 波的特性,包括其色散关系、群速度与相速度的差异,以及它们如何作为长波扰动在中纬度西风带中传播、弯曲和衰减。重点解析了波包的斜压不稳定性——这是理解天气系统生命周期和强化的关键机制。我们将通过准地转理论 (Quasi-Geostrophic Theory) 的应用,量化分析地转平衡、非地转修正以及气压梯度力、科氏力之间的复杂平衡。 斜压性与发展: 核心章节深入剖析了Eady 模型和Baroclinic Instability的数学框架。通过对流层中温度梯度(斜压性)如何转化为动能的分析,读者将掌握中纬度气旋和反气旋生成和强化的基本物理图像。我们不仅展示了理论模型,更结合实际天气案例,展示了斜压波在锋面系统形成中的决定性作用。 第二部分:中尺度天气系统的精细化分析 这一部分将视角从行星尺度下沉,聚焦于驱动日常天气变化的中尺度到小尺度系统。 锋面动力学与变性过程: 我们详细考察了暖锋、冷锋、锢囚锋和干线的结构特征和演变路径。重点探讨了锋面变性 (Frontal Genesis) 和消亡 (Frontolysis) 过程中的垂直环流模式,特别是暖平流和冷平流在锋面后方的聚集和输送机制。此外,对于阻塞性高压 (Blocking Highs) 的形成及其对区域天气持久性的影响,提供了深入的动力学解释,强调了其与大尺度背景流的非线性相互作用。 气旋生命周期与三维结构: 本书提供了一个详尽的中纬度气旋 (Midlatitude Cyclone) 的三维诊断框架。从气旋的生成(通常与上游的强迫(如沿海或山脉)和斜压不稳定相关)到其成熟和锢囚阶段,我们利用涡度守恒方程和垂直运动诊断来识别上升和下沉区域。特别关注了干线(Dry Intrusion) 如何通过加强潜在涡度梯度来触发或加速气旋的爆发性发展(如快爆性气旋/Bomb Cyclone)。 极地涡旋与急流的相互作用: 我们探讨了极地涡旋 (Polar Vortex) 的季节性变化、其与急流 (Jet Stream) 的耦合机制。急流的强度、蜿蜒程度(波列形态)以及它在纬向和经向上的分割对中纬度天气系统移动路径的控制作用被系统性地阐述。 第三部分:观测、诊断与数值模拟方法 本部分将理论知识与现代气象业务实践相结合,强调了数据在理解复杂动力学中的核心地位。 高级观测资料的应用: 详细介绍了探空气球、气象卫星(可见光、红外、水汽通道)和多普勒雷达所提供的关键信息。重点在于如何利用这些数据诊断大气中的涡度、辐合辐散、垂直速度以及湿潜势涡度(MPV)。我们将展示如何利用位势相对涡度 (Relative Vorticity) 场来预报气旋的潜在发展区。 诊断技术与量化分析: 深入介绍了几种关键的诊断变量及其在实际预报中的应用: 1. 位势相对涡度 (Potential Vorticity, PV): 详细解释了 PV 作为一个准守恒量在追踪气团和识别上对流层-平流层物质交换(如平流层空气下沉到对流层)中的作用,这是理解阻塞和强天气事件的关键。 2. 强迫运动与非地转效应: 使用平衡方程 (Balance Equation) 来量化非地转风的强度,并理解它在强风暴和急流入口/出口区的意义。 3. 垂直环流分析: 应用Mizuno-Holton 框架(或相关概念)来解析斜压性转化为动能的垂直环流模式。 数值天气预报 (NWP) 的动力学基础: 本书不会深入复杂的编程细节,但会系统性地介绍驱动现代 NWP 模型的原始方程组 (Primitive Equations) 的动力学核心。我们将讨论地转适应过程 (Geostrophic Adjustment)、初始场的质量控制(如初始化过程)对模拟结果(特别是中纬度涡旋的强度和位置)的影响。重点阐述物理参数化方案(如边界层、云微物理)如何影响动力学过程的有效模拟。 第四部分:极端天气事件的动力学解析 本部分将前述的理论工具应用于实际的极端天气分析中。 强降水与锋面活动: 分析了中纬度强降水事件(如暴雨)与低空急流 (Low-Level Jet)、锋面抬升以及湿位势涡度最大区的关联。强调湿斜压性在诱发极端降水中的作用。 台风/温带气旋相互作用: 探讨了热带气旋向温带气旋转化(Extratropical Transition, ET)过程中的动力学特征,即其如何与中纬度急流相互作用,以及 ET 过程中 PV 场的剧烈重组。 结论: 本书强调,准确理解中纬度天气,必须超越单纯的局地对流或地面观测,深入掌握驱动天气系统的斜压、扰动与非线性动力学。它为气象专业人员、高级学生以及致力于天气预报业务和大气科学研究的实践者,提供了一个不可或缺的、以动力学为核心的参考工具。读者通过学习本书,将能更深刻地理解为什么天气会以特定的方式发展,从而提升对天气系统的诊断和短期预报的准确性。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我必须承认,当我翻开这本书的第一页,一种前所未有的挑战感扑面而来。书中的术语和概念,很多都是我初次接触,它们仿佛是为专业人士量身定制的语言,每一个词汇背后都承载着深厚的气象学理论和数学模型。我并非科班出身,我的背景更偏向于社会科学,但对自然界运行规律的好奇心驱使我踏入了这场知识的探索之旅。我希望通过这本书,能够逐渐熟悉这些“新朋友”,理解它们在描述大气动力学过程中的重要性。我期待着书中能够提供清晰的图解和案例分析,来帮助我这个“门外汉”逐步理解那些复杂的方程和物理原理。例如,关于正压和斜压大气、涡度守恒、罗斯贝波的传播机制,这些名词听起来就如同天书,但我坚信,如果书的编排合理,能够循序渐进地引导读者,那么即使是像我这样零基础的读者,也能慢慢地掌握其中的精髓。我尤其关注书中是否有关于中纬度气旋发生、发展和消亡的详细阐述,这是我最感兴趣也最常观察到的天气现象之一。我对它能否让我理解,为什么某些天气系统会产生强烈的降水,为什么某些地区会长期处于干旱或潮湿的状态,有着极高的期待。我希望这本书不仅能教会我“是什么”,更能让我明白“为什么”,从而真正领略到大气科学的魅力所在。

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我之所以选择这本书,更多是出于一种对“预测”和“理解”的渴望,一种想要掌握解释和预见天气变化能力的愿望。我曾是一名对天气现象感到非常困惑的观察者,常常对突如其来的大雨、漫长的干旱,或是戏剧性的风暴感到不解。我希望通过阅读《Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes》,能够获得一套系统的方法来理解这些现象。我期望这本书能清晰地阐述“Synoptic Meteorology”的含义,让我理解如何通过分析宏观天气图来识别和追踪大气中的各种系统,例如高压、低压、锋面以及急流。同时,我也希望它能深入地解释“Dynamic Meteorology”的原理,让我明白驱动这些天气系统运动的物理定律,比如压强梯度力、科里奥利力、摩擦力等是如何相互作用的。我尤其对书中能否解释中纬度地区天气系统的特点感兴趣,例如为什么温带气旋在中纬度如此活跃,以及它们是如何影响我们日常生活的。我希望这本书能提供丰富的实例,通过对真实天气事件的分析,来巩固书本上的理论知识,让我能够将抽象的概念转化为具体的理解。我期待能够通过这本书,建立起一个扎实的天气分析基础,从而能够自己解读天气图,并对未来的天气变化做出更明智的判断。

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这本书的封面设计,那是一种沉静又充满智慧的蓝色,仿佛预示着即将深入探索的大气科学的浩瀚星空。初拿到手时,沉甸甸的分量就让我心生敬畏,我知道这绝非一本轻松的消遣读物,而是通往理解中纬度天气系统核心奥秘的一扇大门。我之所以对它产生浓厚的兴趣,源于我个人对天气现象的着迷,尤其是那些发生在日常生活中的风云变幻,比如突如其来的暴雨、席卷一切的台风(虽然书中可能更侧重于温带气旋),以及那些决定着我们出行计划的晴朗或阴霾。我对那些驱动这些天气的宏观动力学过程充满好奇,渴望了解它们是如何在地球大气这个巨大的、动态的系统中相互作用并产生如此显著影响的。我常常在观测到一些特别的天气现象时,脑海中会浮现出“为什么会这样?”的疑问,而我希望这本书能够提供给我一个系统性的、科学的答案,填补我在知识上的空白,让我能够从一个更深刻、更专业的角度去理解这些现象。我相信,通过深入研读这本书,我不仅能够满足个人的求知欲,更能提升我对环境的感知能力,也许还能在未来的学习或工作中,为应对气候变化、优化天气预报等领域贡献一份微薄的力量。我期待着它能够引导我穿梭于高空低压的盘旋,领略锋面系统的锋芒,理解行星尺度的大气环流如何塑造区域性的天气模式,最终建立起一个清晰、完整的 Synoptic-Dynamic Meteorology 框架。

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我对于这本书的期待,主要集中在它能否提供一种“体系化”的学习路径,将原本零散的天气知识串联起来,形成一个完整的知识网络。我常常在网上阅读一些零散的天气科普文章,了解一些孤立的现象,比如“云的形成”、“风的原理”等等,但总感觉这些知识点之间缺乏内在的联系,无法形成一个连贯的理解。这本书的名字,尤其是“Synoptic-Dynamic Meteorology”这个词,让我看到了希望。它似乎预示着,这本书将带领我从大尺度观测(synoptic)入手,然后深入到驱动这些现象背后的动力学(dynamic)机制。我希望它能够系统地介绍中纬度地区的天气系统,包括各种类型的锋面(冷锋、暖锋、锢囚锋)、气旋(温带气旋)和反气旋的结构、发展过程以及它们之间的相互作用。我特别想了解,为什么中纬度地区会成为各种天气系统活跃的舞台,以及这些系统是如何相互配合,共同影响着我们的气候。我期待书中能够用清晰的图示和简洁的语言,解释诸如“涡度”、“散度”、“位涡”等核心动力学概念,并说明它们在天气系统演变中的作用。我希望通过阅读这本书,能够掌握一套分析天气图的方法论,从而能够自己尝试去解读一些基本的天气形势,理解不同天气系统可能带来的影响。

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我的购买动机,其实是对“天气预报”这个职业背后隐藏的科学原理感到无比好奇。在我看来,气象预报员就像是能与未来对话的魔法师,能够提前告知我们即将到来的风雨雷电。而“Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes”这个书名,则直接点出了他们工作的核心——利用宏观天气图(Synoptic Meteorology)和大气动力学(Dynamic Meteorology)的知识,来分析中纬度地区的天气。我希望这本书能够揭开这个“魔法”的神秘面纱,让我明白气象预报员是如何工作的。我期望它能够详细介绍如何分析不同尺度的天气图,例如海平面气压图、高空等压面图,以及如何从中识别出重要的天气系统,如高压脊、低压槽、急流等等。更重要的是,我希望它能够深入讲解大气动力学中的基本原理,比如热力学、流体力学如何应用于大气运动的描述,以及诸如科里奥利力、压强梯度力等如何塑造天气系统的形态和移动。我非常想知道,为什么有些气旋会加强,有些则会减弱?为什么有些锋面会带来强降水,而另一些则相对平静?这本书能否为我提供一个解答这些问题的框架?我希望通过学习这本书,我能够理解那些影响我们日常生活的复杂天气现象背后的科学逻辑,从而不再只是被动接受预报,而是能够对其有更深刻的理解和判断。

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初次接触《Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes》,便被它所蕴含的科学严谨性所吸引。我的背景并非气象专业,但对自然界规律的探求之心一直非常强烈,尤其对那些影响我们生活方方面面的天气现象,充满了好奇。我渴望理解,那些宏观的大气运动,是如何在地球这个巨大的舞台上,通过一系列复杂的动力学过程,最终演变成我们日常所感知到的风、雨、雪、晴。这本书的标题,尤其是“Synoptic”和“Dynamic”这两个词,让我看到了希望。它暗示着,这本书将带领我从大尺度天气观测(Synoptic)出发,深入到驱动这些现象的根本动力学(Dynamic)原理之中。我期待书中能够提供清晰的图示和深入浅出的讲解,来帮助我理解诸如锋面、气旋、反气旋等关键天气系统的形成、发展和演变过程。我希望它能够解释,为什么某些地区会出现持续性的降水,而另一些地区却长期干旱;为什么某些天气系统会带来剧烈的变化,而另一些则相对平缓。我尤其想知道,中纬度地区作为一个天气系统活跃的区域,其独特的动力学特征是什么,又如何影响着我们所在的这片土地。我希望通过这本书,能够构建起一个系统性的、科学的关于中纬度天气演变的模型,从而能够更深刻地理解我们所处的天气环境。

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我选择阅读《Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes》,是希望能够弥补我在天气科学知识上的巨大鸿沟。长期以来,我只是一个被动的天气接收者,对电视上的天气预报中的各种术语感到陌生,对突如其来的天气变化感到困惑。这本书的名字,特别是“Synoptic”和“Dynamic”的组合,让我觉得它能够提供一个系统性的框架,来理解大气是如何在大尺度上运行,以及驱动这些运行的力学原理。我期望书中能够详细介绍如何解读宏观天气图,识别出高压、低压、锋面、急流等关键天气要素,并理解它们之间的相互关系。更重要的是,我希望它能深入浅出地解释动力学概念,比如涡度、散度、位涡等,并说明它们如何影响天气系统的演变。我尤其对书中能否阐述中纬度地区特有的天气现象,如温带气旋的生成和发展过程,以及它们对天气的影响感到期待。我希望能通过这本书,不仅能够了解“是什么”,更能理解“为什么”,从而能够对天气变化有更深刻的洞察,甚至能够初步判断天气的未来走向。我希望这本书能成为我通往理解大气科学世界的钥匙。

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我选择阅读这本书,更多的是源于一种对“预见”的渴望,一种想要窥探未来天气走向的好奇心。作为一名业余气象爱好者,我常常在电视上、网上看到气象预报,但总觉得隔靴搔痒,无法理解那些预报员是如何得出结论的。这本书的名字“Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes”本身就点明了其核心内容:通过大尺度天气图(synoptic charts)的分析,结合大气动力学的原理,来理解中纬度地区的天气变化。这正是我一直以来所追求的。我希望它能够教会我如何解读那些复杂的等压线图、等温线图,如何从中识别出高低压系统、锋面、急流等关键天气要素。更重要的是,我希望它能解答我心中的疑惑:为什么有时看似平静的天气图,却可能孕育着一场席卷而来的风暴?为什么有时看似混乱的天气现象,却遵循着某些不易察觉的动力学规律?我期待书中能够提供丰富的实例,通过对历史上的经典天气事件进行深入剖析,让我能够将书本上的理论知识与实际的天气演变联系起来。比如,它能否让我理解“冷涡”和“暖脊”的形成机制,以及它们对地面天气系统有何影响?它能否让我明白,为什么夏季的午后容易出现雷阵雨,而冬季的寒潮又是如何形成的?我希望能在这本书的指引下,逐步构建起一个更加宏观、更加动态的天气理解框架,从而不仅仅是“看天”,更是“懂天”。

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吸引我目光的是这本书所承诺的“洞察力”——一种能够看穿天气表象,理解其深层动力机制的洞察力。我是一名对自然界运行规律抱有强烈好奇心的人,尤其对那些影响我们日常生活,却又常常让我们感到神秘莫测的天气现象,有着孜孜不倦的探索欲。我常常在看到媒体报道极端天气事件时,脑海中会涌现出无数个“为什么”:为什么会发生如此严重的干旱?为什么台风的强度会如此之大?为什么有些地方的降雨如此充沛,而有些地方却寸草不生?“Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes”这个书名,正是我一直在寻找的答案的线索。它暗示着这本书将带领我深入到中纬度地区大尺度天气的宏观分析(Synoptic)以及驱动这些现象背后的动力学(Dynamic)原理之中。我期望它能够为我揭示,那些我们肉眼可见的天气现象,是如何在大气这个复杂系统中,由一系列看不见的力学过程所驱动的。我希望它能教会我如何通过分析天气图,识别出影响天气走向的关键要素,比如急流的位置和强度,高低压系统的发展趋势,锋面的性质等等。我更希望能理解,那些看似随机的天气变化,其实是遵循着一套严谨的物理定律的。我期待这本书能够帮助我建立起一个更深刻、更全面的天气理解模型,让我能够从一个“旁观者”转变为一个“理解者”。

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我购买这本书,源于对“天气之谜”的强烈求知欲,特别是对中纬度地区那些复杂多变的天气现象背后隐藏的科学原理的探索。在我看来,天气系统就像是一个巨大的、精密的机器,而“Synoptic-Dynamic Meteorology”则如同是解读这台机器运行手册的关键。我希望这本书能像一位经验丰富的大气科学家,引导我一步步揭开中纬度天气系统的奥秘。我期望它能详细阐述如何通过“Synoptic”分析,即阅读和理解宏观天气图,来识别和追踪高压、低压、锋面、急流等关键大气要素。更重要的是,我希望能深入理解“Dynamic”的含义,即那些驱动天气系统运动的物理学原理,比如压强梯度力、科里奥利力、惯性力以及它们在大气运动中的综合作用。我尤其好奇,为什么中纬度地区会成为如此活跃的天气舞台,哪些动力学机制导致了温带气旋的生成和发展?本书能否为我提供关于这些问题的清晰解答,并辅以丰富的案例分析,让我能够将理论知识与实际的天气演变联系起来?我希望通过这本书,能够获得一套扎实的天气分析方法论,从而能够自己尝试去解读天气图,并对未来可能的天气变化有一个更深刻的理解和预判。

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"consider both the elegance of logically deduced facts and intuitive, emotional feelings of awe we have for weather phenomena"

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