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第1章 总论1

1.1引言1

1.2大气科学研究对象和学科组成2

1.3大气科学研究方法的特点和地位3

1.4大气科学发展历程中的典型案例分析8

1.5大气科学研究方法重点16

1.6大气科学研究方法的前沿与发展趋势19

第2章 大气探测技术方法22

2.1引言22

2.2百叶箱仪器与无线电气球探空仪23

2.3雷达大气探测27

2.4飞机大气探测30

2.5卫星全球大气遥感33

2.6全球大气监测网络38

2.7全球气象信息的快速传递与电子计算机41

2.8结语43

第3章 天气预报发展历程45

3.1引言45

3.2天气预报45

3.3古代天气预报47

3.4早期天气预报49

3.5近代天气预报51

3.6现代天气预报56

3.7未来天气预报60

3.8结语66

第4章 数值天气预报68

4.1引言68

4.2数值模式（一）——动力框架69

4.3数值模式（二）——次网格物理过程参数化81

4.4观测资料的分析和同化91

4.5集合预报系统97

4.6若干里程碑事件的回顾102

4.7结语107

第5章 天气预报的理论基础——大气Rossby波的发现和大气长波理论109

5.1引言109

5.2罗斯贝、Rossby波及长波理论建立的背景110

5.3大气长波理论的建立114

5.4大气长波理论的应用和发展119

5.5结语122

第6章 对流天气及其预报方法124

6.1引言124

6.2对流天气基本概况124

6.3对流天气系统形成的物理条件126

6.4强烈中尺度对流系统130

6.5对流天气的预报方法139

6.6结语148

第7章 气候与气候系统149

7.1引言149

7.2经典的气候概念149

7.3全球气候系统概念的建立152

7.4建立全球气候系统概念的科学基础153

7.5气候变化的事实155

7.6气候变化的预测和预估166

7.7结语173

第8章 海气相互作用174

8.1引言174

8.2热带海气相互作用与ENSO174

8.3年代际海气相互作用190

8.4热带外与ENSO的相互作用197

8.5现在的研究发展阶段和未来的方向200

8.6结语207

第9章 短期气候预测209

9.1引言209

9.2短期气候预测概念及方法209

9.3季度-年际气候预测理论及实时预测213

9.4短期气候预测新挑战220

9.5结语223

第10章 全球变暖224

10.1引言224

10.2辐射强迫225

10.3全球变暖的可能原因231

10.4未来气候变化的预估250

10.5结语251

第11章 轨道时间尺度上过去气候变化与模拟252

11.1引言252

11.2新生代气候变化简史255

11.3末次冰期冰盛期260

11.4全新世中期263

11.5结语266

第12章 洛伦茨的混沌理论与天气预报268

12.1引言268

12.2天气预报困境——非周期269

12.3意外272

12.4机遇与奇怪吸引子273

12.5简化与抽象274

12.6确定性与随机性275

12.7偶然性与必然性277

12.8技术路线图278

12.9结语279

第13章 天气、气候可预报性研究的若干动力学方法281

13.1引言281

13.2可预报性问题281

13.3预报误差增长动力学的研究方法283

13.4预报时限的研究方法291

13.5结语294

第14章 叶笃正的科学贡献及研究方法296

14.1引言296

14.2大气能量频散297

14.3东亚大气环流季节突变298

14.4转盘实验300

14.5大气运动的演变与适应301

14.6青藏高原气象学的创立302

14.7全球变化与有序人类适应304

14.8与用户结合：未来的天气气候预测体系306

14.9结语307

参考文献308