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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

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