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出版者:Blackwell Pub

作者:Hewitt, C. N. (EDT)/ Jackson, Andrea V. (EDT)

出品人:

页数:648

译者:

出版时间:2003-6

价格:3396.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780632052868

丛书系列:

图书标签:

大气科学
气象学
大气物理
大气化学
气候学
环境科学
地球科学
大气污染
遥感
气象观测

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具体描述

The alarming consequences of global climate change have highlighted the need to take urgent steps to combat the causes of air pollution. Hence, understanding the Earth's atmosphere is a vital component in Man's emerging quest for developing sustainable modes of behaviour in the 21st century.

Written by a team of expert scientists, the Handbook of Atmospheric Science provides a broad and up-to-date account of our understanding of the natural processes that occur within the atmosphere. It examines how Man’s activities have had a detrimental effect on the climate, and how measures may be implemented in order to modify these activities. The book progresses through chapters covering the principles of atmospheric science and the current problems of air pollution at the urban, regional and global scales, to the tools and applications used to understand air pollution.

The Handbook of Atmospheric Science offers an excellent overview of this multi-disciplinary subject and will prove invaluable to both students and researchers of atmospheric science, air pollution and global change.

气候变迁的千年回响：地球系统的深层探秘本书深入探讨了地球气候系统的复杂性与演变机制，聚焦于塑造我们星球长期环境格局的关键过程。它不仅仅是一本关于天气现象的集合，更是一部关于地球如何自我调节、如何对外部扰动做出反应的百科全书。第一部分：地质时间尺度上的气候动力学本章首先将读者的视野拉回到数亿年前，考察地球气候历史的长河。我们审视了温室气体——特别是二氧化碳——在不同地质时期如何通过火山活动、岩石风化和海洋碳循环被捕获和释放，从而驱动了“雪球地球”事件与温暖的古生代气候。板块构造与古气候的关联：详细分析了大陆漂移如何改变洋流和大气环流模式。例如，冈瓦纳古陆的形成及其在南极洲的定位如何促进了大规模冰盖的生长，以及特提斯洋的关闭如何重塑了全球热量传输。氧气与臭氧层的崛起：追溯了“大氧化事件”对气候系统的深远影响。氧气的积累不仅为复杂生命的出现奠定了基础，同时也催生了臭氧层的形成，这极大地改变了高层大气的能量平衡和紫外线辐射模式，间接影响了地表温度的基线。米兰科维奇旋律的精确校准：聚焦于地球轨道参数的周期性变化——偏心率、地轴倾角和岁差——如何精确地调控了太阳辐射在不同纬度和季节的分布。通过对冰芯和沉积物岩芯数据的分析，我们重建了过去数十万年间陆地冰盖进退的精确时间线，揭示了这些天文驱动力如何触发和终止冰期-间冰期旋回。第二部分：海洋——气候系统的巨大蓄热器海洋吸收了地球系统中绝大部分多余的热量，并以其巨大的热容量主导着中短期气候的变率。本部分深入剖析了海洋热力学和动力学的耦合作用。深海环流与热量再分配：详细阐述了全球温盐环流（Thermohaline Circulation, THC）的结构、驱动力及其对碳和营养物质的输送作用。重点分析了北大西洋深层水形成区的变化如何影响了北大西洋暖流（Gulf Stream）的强度，以及这如何直接关联到欧洲地区的气候异常。海洋分层与表层变率：探讨了海洋混合层（Mixed Layer）的季节性变化与年际振荡（如ENSO、PDO）的关系。通过对浮标阵列数据的解读，揭示了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的物理机制——赤道太平洋的西向开尔文波和东向开恩流——如何通过改变云量和降水模式影响全球气候，尤其关注其对热带气旋活动的影响。海洋酸化与生物地球化学反馈：探讨了海洋吸收大气二氧化碳所导致的化学变化。不仅仅是pH值的下降，我们还分析了钙化生物（如翼足类和珊瑚）的生存压力，以及碳酸钙补偿深度（CCD）的抬升如何影响深海碳储存效率，构成一个潜在的长期负反馈机制。第三部分：大气环流的精细结构与区域性气候本部分将分析尺度从全球模式缩小到中尺度和区域尺度，考察大气环流的复杂反馈机制。对流层和平流层的耦合：重点研究了准平流层（Quasi-Biennial Oscillation, QBO）和南方涛动（Southern Oscillation）如何通过大气波——如罗斯贝波和重力波——在垂直方向上传播能量，进而影响对流层顶部的温度和环流结构，特别是对中纬度急流（Jet Stream）的影响。水汽反馈与云的辐射效应：这是气候模型中最具不确定性的环节之一。我们区分了水汽作为温室气体所产生的正反馈，与云层（尤其是高层卷云和低层积云）反射太阳辐射或捕获地表热量所产生的复杂辐射效应。书中提供了最新的卫星观测数据，用于约束模型中云相态和微物理过程的参数化。极端天气事件的归因分析：利用先进的统计物理方法，我们探讨了气候背景变化如何改变极端事件（如热浪、特大暴雨）的频率和强度。通过比较“有”和“没有”人为温室气体排放的模拟情景，量化了人类活动在特定区域极端天气发生概率中的贡献。第四部分：冰雪圈的敏感性与海平面响应冰雪圈是地球气候系统中最易受温度变化影响的部分，其融化是不可逆的长期风险。冰盖动力学与不稳定性：深入探讨了格陵兰和南极冰盖的内部动力学，包括冰川蠕动、冰舌崩解和海洋融化过程。特别关注了冰下融水如何润滑基岩，加速冰川向海洋的流动，以及海洋热量侵蚀对冰盖边缘稳定性的影响。永久冻土层的碳炸弹：分析了北极永久冻土层中封存的巨量有机碳。随着冻土融化，微生物分解释放出二氧化碳和甲烷，形成一个可能加速变暖的潜在正反馈回路。书中结合了遥感监测和现场通量塔数据，评估了这一碳释放的速率和总量。冰反照率反馈：解释了冰雪表面高反照率（高反射率）如何通过减少吸收的太阳辐射来强化冷却效应，以及当冰雪消融露出深色海洋或陆地时，反照率急剧下降如何进一步加速变暖。本书旨在为严肃的研究人员、政策制定者和对地球系统科学有深厚兴趣的读者提供一个全面、严谨且基于前沿观测证据的参考框架。它强调了耦合模型的必要性，并清晰地阐述了当前科学界对气候系统未来状态理解的边界与挑战。