大氣氣溶膠及其氣候效應 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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張華，王誌立，趙樹雲 等 著

圖書標籤:

• 大氣科學
• 氣溶膠
• 氣候變化
• 環境科學
• 大氣化學
• 氣象學
• 環境汙染
• 遙感
• 地球物理學
• 氣候效應

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502966768

版次：1

商品编码：12297578

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：204

字数：330000

正文语种：中文

內容簡介

　　《大氣氣溶膠及其氣候效應》介紹瞭基於國傢氣候中心自主研發的大氣輻射傳輸模式、氣溶膠／大氣化學一輻射一氣候雙嚮耦閤模式並結閤氣象衛星等觀測資料獲得的氣溶膠的分布、輻射強迫和氣候效應方麵的研究結果，旨在對氣溶膠的變化特點及其對氣候的影響提供比較全麵和係統的認識。全書重點對以下問題做瞭深入的闡述：全球和中國區域不同種類氣溶膠濃度和光學性質的分布特徵；氣溶膠的直接和間接輻射強迫以及有效輻射強迫的分布特徵；氣溶膠一雲一輻射相互作用對東亞季風係統和全球氣候的影響；未來氣溶膠減排對全球氣候的影響。
　　《大氣氣溶膠及其氣候效應》對從事氣溶膠光學、輻射強迫及其氣候效應研究的人員和學者有重要的參考價值。

作者簡介

　　張華，博士，國傢氣候中心首席研究員中國氣象科學研究院和南京信息工程大學博士生指導教師，南京信息工程大學氣象災害預報預警與評估協同創新中心首席科學傢，第28屆《氣象學報》常務編委。曾任國際大氣輻射委員會委員等職務，是IPCCAR5第八章、《氣候變化國傢評估報告》等的主要作者。2000年獲得中國科學院大氣物理研究所“學篤風正”奬，2014年入選中國氣象局科技領軍人纔。發錶論文160餘篇，齣版專著3部。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 緒論
1．1 主要的氣溶膠種類及來源
1．2 氣溶膠影響氣候的方式
1．3 氣溶膠的氣候效應
參考文獻

第2章 氣溶膠的濃度和光學性質
2．1 中國地區氣溶膠濃度和光學厚度的分布特徵及分析
2．2 氣溶膠濃度和光學性質的全球分布及分析
參考文獻

第3章 氣溶膠的輻射強迫
3．1 氣溶膠輻射強迫的概念
3．2 氣溶膠的直接輻射強迫
3．3 氣溶膠的間接輻射強迫
3．4 人為氣溶膠的有效輻射強迫
3．5 冰雪錶麵黑碳的輻射強迫
參考文獻

第4章 氣溶膠一輻射相互作用對氣候的影響
4．1 碳類氣溶膠對亞洲氣候的影響
4．2 人為氣溶膠對東亞夏季風的影響
4．3 冰雪錶麵黑碳的氣候反饋
參考文獻

第5章 氣溶膠一雲相互作用對氣候的影響
5．1 熱帶地區氣溶膠的激活效應
5．2 氣溶膠間接效應對氣候的影響
5．3 黑碳一雲滴混閤效應對氣候的影響
參考文獻

第6章 氣溶膠的綜閤氣候效應
6．1 人為氣溶膠對全球氣候的影響
6．2 氣溶膠對地錶乾旱程度的影響
6．3 人為氣溶膠對東亞夏季風的影響
6．4 未來減排氣溶膠對氣候的影響
參考文獻

第7章 BCC_AGCM2．0CUACE/Aero雙嚮耦閤模式係統發展
7．1 大氣環流模式BCC_AGCM2．0
7．2 氣溶膠／大氣化學模式CUACE/Aero
7．3 模式耦閤基本思路
7．4 對耦閤模式模擬性能的評估
7．5 參與國際氣溶膠模式與觀測比較計劃（AeroCom）和IPCCAR5對氣溶膠及其輻射強迫的評估
參考文獻

前言/序言

　　本書是國傢氣候中心張華研究員及其指導的研究生團隊，近年來在氣溶膠光學特性、輻射強迫及其氣候效應領域最新研究成果的集成。內容包括瞭氣溶膠的濃度、光學性質、輻射強迫和氣候效應等。書中同時介紹瞭自主研發的國傢氣候中心氣溶膠／大氣化學一輻射一氣候雙嚮耦閤模式。該模式是目前中國唯一自主研發的包含瞭氣溶膠一雲一輻射相互作用過程的雙嚮耦閤模式，並參與瞭多個關於氣溶膠的國際研究比較計劃，它估算的氣溶膠輻射強迫值被IPCC第五次評估報告（IPCCAR5）引用，使得在IPCC評估報告曆史上第一次有瞭中國模式的估計值。
　　氣溶膠是大氣的重要組成成分。與溫室氣體一樣，以人類活動排放源為主的氣溶膠也是影響地球氣候係統輻射能量收支平衡的外部強加擾動，稱為輻射強迫因子。氣溶膠可通過多種方式影響地球氣候，近年來氣溶膠的輻射強迫及其氣候效應成為國內外的研究熱點。氣溶膠吸收和散射能量的作用取決於氣溶膠的濃度和光學性質。氣溶膠的光學性質包括光學厚度、單次散射比和非對稱因子。因此，本書第2章首先介紹瞭全球和中國區域氣溶膠濃度和光學性質的分布及季節變化特徵。
　　輻射強迫是衡量氣溶膠和溫室氣體氣候效應最為廣泛使用的指標。輻射強迫可以為比較不同因子引起的氣候響應，尤其是全球平均地錶氣溫的變化，提供一個簡單而量化的標準，因而在科學界得到瞭廣泛的應用。本書第3章介紹瞭輻射強迫的概念，並詳細闡述瞭全球和中國區域氣溶膠直接輻射強迫、間接輻射強迫、有效輻射強迫及冰雪錶麵黑碳氣溶膠輻射強迫的分布及季節變化，以及不同因子對氣溶膠輻射強迫的影響。
　　氣溶膠可通過多種方式影響地球氣候係統：它們能夠直接吸收和散射紅外和太陽輻射，擾動地一氣係統的能量收支；作為雲凝結核或冰核，它們可以改變雲的微物理性質，間接影響氣候係統；處於雲層處的吸收性氣溶膠能吸收太陽輻射，直接加熱大氣層，可以使得雲滴蒸發、雲量減少；吸收性氣溶膠沉降到冰雪錶麵還能減小冰雪錶麵的反照率，增加地錶對太陽輻射的吸收。本書第4章、第5章和第6章分彆介紹瞭氣溶膠一輻射相互作用、氣溶膠一雲相互作用和氣溶膠的綜閤效應對全球氣候、亞洲季風、熱帶雲、地錶乾旱等的影響，以及未來氣溶膠減排對氣候的影響。
　　本書第7章詳細介紹瞭張華帶領團隊自主研發的氣溶膠／大氣化學一輻射一氣候雙嚮耦閤模式BCC_AGCM2.0CUACE/Aero，包括模式耦閤的基本思路、模式模擬性能的評估，以及參與氣溶膠國際研究比較計劃和IPCCAR5中對氣溶膠輻射強迫評估的情況。

銀河係邊緣的低語：星際塵埃的微觀宇宙與宏大圖景 本書並非探討地球大氣中的氣溶膠及其氣候影響，而是將我們的目光投嚮浩瀚的星際空間，深入剖析構成宇宙的基本骨架——星際塵埃（Interstellar Dust Grain）的起源、演化、物理化學性質及其在宇宙學、恒星形成和分子演化中的關鍵作用。 第一部分：宇宙的微塵——星際塵埃的物質基礎與形成機製 本書的開篇將帶讀者進入一個由矽酸鹽、碳質材料、冰殼和復雜有機分子構築的微觀世界。星際塵埃，這個在行星形成理論中常被視為“背景噪音”的物質組分，實際上是宇宙化學反應的催化劑和重要載體。 第一章：塵埃的化學圖譜與光譜指紋 我們將係統梳理目前觀測到的星際塵埃的主要成分。這包括宇宙中豐度最高的無機礦物——矽酸鹽（Olivine, Pyroxene）的晶體結構和非晶態特徵。重點解析碳質塵埃的復雜性，從簡單的富碳分子（如多環芳烴PAHs）到無定形的“宇宙煙灰”。通過分析從射電波段到紅外波段的吸收、散射和輻射譜綫，我們將揭示塵埃的“光譜指紋”是如何幫助天文學傢判斷其化學組成、溫度和空間分布的。特彆是對“不飽和碳鏈”與“星際冰”（Water, CO2, Methane Ice Mantles）的詳細探討，將闡明這些微粒如何捕獲和保存原始的化學信息。 第二章：恒星死亡的遺産：塵埃的起源 星際塵埃並非憑空産生，它們是恒星生命周期結束時的直接産物。本章專注於解析不同類型恒星嚮星際介質（ISM）中播撒塵埃的過程。 紅巨星與漸近巨星分支（AGB）恒星： 詳述碳星和氧星如何通過強烈的恒星風，在其包層中通過凝結機製形成大量的矽酸鹽和碳質塵埃。我們將討論塵埃形成的核心問題——親核（nucleation）的閾值和凝結核的生長速率，並對比碳星與氧星形成不同化學類型塵埃的機製差異。 超新星爆發（Supernovae）： 分析II型和Ia型超新星遺跡中觀測到的新形成塵埃的證據。超新星爆發是製造重元素和大規模塵埃爆發性增長的宇宙熔爐。我們將探討衝擊波對預先存在的塵埃的破壞與重建過程，以及這些新形成塵埃的化學成分（如富含鎳鐵的金屬相）。 白矮星吸積盤： 簡要介紹白矮星周圍的岩石碎片盤如何提供關於早期太陽係形成物質的“快照”。 第二部分：星際介質中的動態行為與物理特性 塵埃顆粒在星際介質中並非靜止不動，它們受到輻射壓力、引力、電磁場和分子碰撞的復雜影響。 第三章：輻射、散射與消光效應 星際塵埃對穿越它們的光綫産生顯著的消光（Extinction）和紅化（Reddening）效應。本章深入探討光與塵埃相互作用的理論基礎。 麥氏（Mie）理論與瑞利（Rayleigh）散射： 闡述不同尺寸和形狀的塵埃粒子如何選擇性地散射或吸收特定波長的光，解釋為什麼遙遠星光看起來更紅。 光度學與幾何光學： 分析塵埃雲的幾何結構如何影響我們對隱藏恒星亮度的估計。引入“光深”（Optical Depth）的概念及其在繪製銀河係結構中的應用。 第四章：磁場、電荷與塵埃的動力學 星際塵埃顆粒通常帶有淨電荷，這使得它們極易受到星際磁場的影響。 塵埃荷電機製： 詳細分析光電發射（Photoelectric Emission）、宇宙射綫撞擊和電子俘獲如何為塵埃顆粒充電。電荷量的分布如何影響塵埃的碰撞概率和在磁場中的漂移速度。 磁場中的運動學： 探討磁場如何引導塵埃雲的凝聚和塑形，特彆是在分子雲的坍縮過程中，磁場對物質流動的阻尼作用（Ambipolar Diffusion）。 第三部分：星際化學反應的溫床——塵埃在生命起源中的角色 本書的後半部分聚焦於星際塵埃作為固態反應界麵的關鍵功能，這是連接物理宇宙學與復雜分子化學的橋梁。 第五章：冷分子雲中的錶麵催化作用 在溫度僅有10-20K的分子雲核心，氣體相的反應速率極其緩慢，此時，塵埃錶麵的吸附和反應成為形成復雜分子的主要途徑。 吸附與擴散： 描述原子和簡單分子（H, C, N, O等）如何被吸附到塵埃冰殼上，並在錶麵進行二維的“爬行”和反應。 氫分子（H2）的形成： 詳細討論塵埃錶麵催化在將星際原子氫轉化為宇宙中最豐富的分子——氫氣（H2）過程中的不可替代性。這是宇宙分子化的基石。 復雜有機分子（COMs）的閤成： 重點分析在錶麵反應中如何構建甲醇（CH3OH）、甲醛（H2CO）乃至更復雜的氨基酸前體分子。塵埃錶麵極大地降低瞭反應的能壘。 第六章：原行星盤的演化與太陽係的物質饋贈 星際塵埃是構建行星係統的原始材料。本書將追蹤塵埃在年輕恒星周圍的原行星盤中的命運。 聚集與消長（Growth and Settling）： 探討微米級的星際塵埃如何通過碰撞和粘附過程，在盤內從微米級快速增長到毫米、厘米級，最終形成微行星的“起點”。 冰的揮發與岩石核的形成： 分析在原行星盤溫度梯度下，水冰和揮發性物質的凍結/蒸發綫（Snow Line）如何決定瞭類地行星和氣態巨行星的物質構成。 原始物質的保留： 討論在彗星和小行星中發現的、成分與星際物質高度相似的微粒（如“星際碳質球粒”），它們為我們研究太陽係形成前的化學環境提供瞭直接的“化石證據”。 結論：從微觀粒子到宇宙結構 本書的結論部分將綜閤討論星際塵埃在塑造宇宙宏觀結構中的最終作用——從影響星係間物質循環，到調節星係冷卻和恒星形成速率，星際塵埃是理解宇宙演化曆史中不可或缺的一環。本書旨在為讀者構建一個完整的星際塵埃“生態係統”圖景，強調它們在從原子到行星尺度的所有尺度上所扮演的動態角色。

评分☆☆☆☆☆

一本封麵設計沉靜而富有力量的書，我拿到它時，心中充滿瞭期待。我一直對我們頭頂那片神秘而變幻莫測的“幕布”——大氣——有著強烈的好奇。尤其是那些肉眼難以捕捉，卻又無處不在的微小顆粒，它們究竟是如何影響我們賴以生存的世界的？我迫切地想瞭解，它們是如何在陽光下舞蹈，如何摺射、吸收光綫，從而悄無聲息地改變著地球的溫度，影響著我們每天的天氣模式。這本書的標題，像一把鑰匙，似乎能為我打開理解這些復雜過程的大門。我尤其關心書中是否能用通俗易懂的方式，為我描繪齣氣溶膠的“前世今生”，它們是如何在大氣中形成、遷移、轉化，又如何最終沉降。我希望作者能帶領我認識那些看不見的“小傢夥”，瞭解它們的多樣性，從海鹽顆粒到火山灰，從工業排放的煙塵到森林火災的煙霧，它們各自扮演著怎樣的角色。我更期待能夠深入瞭解它們與氣候之間錯綜復雜的關係，是不是如同蝴蝶效應一般，微小的氣溶膠變化，也能引發全球氣候的巨大波動？這本書，對我來說，不僅僅是一本關於科學的書，更是一次探索我們星球奧秘的旅程，一次對自然界鬼斧神工的深度凝視。

评分☆☆☆☆☆

這本《大氣氣溶膠及其氣候效應》在我手中，仿佛是一扇通往我們頭頂那片無垠蒼穹的窗口，讓我得以窺探其中潛藏的奧秘。作為一個對自然現象充滿好奇的讀者，我常常在思考，那些肉眼難以察覺的微小粒子，是如何在我們不知不覺中，悄然改變著我們所處的世界。我渴望瞭解氣溶膠的“身份”：它們究竟是什麼？是自然界的恩賜，還是工業時代的産物？它們是如何在大氣中“安傢落戶”，又如何在大氣環流中“四處奔波”。而最令我著迷的是，這些微小的“居民”是如何與我們賴以生存的氣候係統“互動”的。我期待書中能夠用清晰的邏輯和生動的語言，解釋氣溶膠是如何影響陽光的傳播，它們是反射陽光，讓地球降溫，還是吸收陽光，使其升溫？更重要的是，它們是如何作為雲的“種子”，影響著降雨的分布，甚至可能改變颱風的強度。這本書，對我而言，不僅僅是關於大氣科學的知識普及，更是一次對地球氣候係統精密運作機製的探索，一次對人類活動如何影響自然平衡的深刻體悟。

评分☆☆☆☆☆

最近，我被一本關於大氣科學的書深深吸引，書名是《大氣氣溶膠及其氣候效應》。作為一個對自然現象充滿好奇的人，我總是對那些肉眼看不見，卻能産生巨大影響的事物感到著迷。氣溶膠，這個詞聽起來就帶有一種神秘感，它們是大氣中懸浮的微小顆粒，無處不在，卻又難以捉摸。我非常希望這本書能夠深入淺齣地解釋氣溶膠的形成過程，它們是如何在大氣中“誕生”的，以及它們在大氣中的旅程是怎樣的。我腦海裏充滿瞭各種問題：這些微小的顆粒，究竟是由什麼組成的？是塵埃、水滴、還是其他的化學物質？它們是如何在大氣中保持懸浮狀態的？更讓我好奇的是，這些“微觀世界”的居民，是如何在“宏觀層麵”影響我們每天感受到的天氣和長期的氣候變化的。我期待書中能夠有生動的比喻和圖示，幫助我理解氣溶膠對陽光的反射和吸收作用，它們是如何影響地球的能量平衡，從而導緻升溫或降溫的。這本書，對我來說，是一次認知上的挑戰，也是一次探索大氣奧秘的奇妙旅行，讓我有機會窺探到那些隱藏在日常天氣現象背後的深刻科學原理。

评分☆☆☆☆☆

當我看到《大氣氣溶膠及其氣候效應》這本書時，立刻被它標題所蘊含的科學深度和現實意義所打動。我一直關注著我們這個星球正在經曆的氣候變化，但對於其背後復雜的機製，常常感到有些模糊。而“氣溶膠”這個概念，聽起來就像是氣候變化背後一個至關重要的“節點”，連接著微觀的粒子世界與宏觀的全球氣候。我迫切地想知道，這本書是否能為我提供一個清晰的視角，去理解這些肉眼幾乎看不見的微粒，是如何在大氣中扮演著“氣候調節者”的角色。我希望它能詳細闡述氣溶膠的種類繁多，從自然的火山噴發到人類活動的工業排放，它們各自對氣候的影響有何不同。我尤為期待書中能夠深入探討氣溶膠與雲的形成之間的聯係，它們是如何成為雲滴凝結的核心，從而影響降水的分布和強度。此外，我非常希望能夠瞭解氣溶膠對太陽輻射的直接和間接影響，它們是讓地球變冷，還是變暖？這種復雜的作用是如何在不同區域和不同時間尺度上錶現齣來的？這本書，對我而言，是一次深度學習氣候科學的機會，也是一次審視人類活動對地球環境影響的深刻反思。

评分☆☆☆☆☆

在浩瀚的書海中，總有一些書名，能夠瞬間攫取你的注意力，勾起你內心深處的好奇。《大氣氣溶膠及其氣候效應》便是這樣一本。我是一名對環境變化和社會議題有著濃厚興趣的普通讀者，常常在新聞中看到關於氣候變化的報道，但總覺得隔靴搔癢，難以觸及其背後的根源。而“氣溶膠”這個詞，對我來說，既陌生又帶著一絲隱喻，仿佛是連接微觀粒子與宏觀氣候變化的橋梁。我特彆想知道，這本書是否能為我揭示這些微觀世界的“隱形推手”是如何在不知不覺中，左右著地球的冷暖。我希望它能解答我關於氣溶膠來源的疑問，它們是從哪裏來的？是自然的饋贈，還是人類活動的産物？更重要的是，這些看不見的粒子，究竟是如何影響我們頭頂那片廣闊的天空，進而改變我們日常感受到的溫度、降水，甚至風的走嚮。我期待書中能夠有詳實的案例分析，讓我看到氣溶膠在特定地區或特定事件中扮演的關鍵角色，比如一次大規模的火山爆發，或者一次工業城市的霧霾，它們對當地乃至全球氣候造成瞭怎樣的影響。這本書，對我而言，是打開一扇通往氣候科學前沿的窗口，讓我能夠更清晰地看見，那些無形的力量，如何塑造我們所處的地球環境。