本書聚焦于海洋與大氣相互作用中的核心動力機制,從基本方程組出發(fā),全面而系統(tǒng)地介紹了氣候系統(tǒng)中的多種大氣-海洋耦合現(xiàn)象。內容涉及季風、厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)、跨熱帶三大洋(太平洋、大西洋和印度洋)的主要異常模態(tài)、熱帶與熱帶外的相互作用以及全球變暖背景下的區(qū)域氣候變化。通過大量插圖和通俗淺顯的敘述,輔以經典文獻中的關鍵方程,本書旨在滿足不同層次讀者對大氣-海洋耦合動力學研究前沿的了解需求。書籍的編排參考了作者25余年的教學實踐經驗,既能夠作為教材單獨使用,也可以作為大氣科學、海洋動力學等專業(yè)相關課程的參考資料。
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在包括Nature Geoscience等刊物上發(fā)表論文50余篇
第1章引言1
1.1海洋在氣候中的作用2
1.2氣候熱點新聞6
1.3基本原理8
1.4環(huán)流模式(GCM)13
1.5統(tǒng)計學方法14
第2章能量平衡與能量傳輸17
2.1行星能量平衡和溫室效應17
2.2輻射能量差額和能量傳輸20
2.3海洋熱輸送21
2.4大氣能量傳輸27
習題34
第3章熱帶對流和行星尺度環(huán)流36
3.1水汽收支38
3.2海表溫度對大氣對流的影響40
3.3對流潛熱釋放42
3.4赤道波動44
3.5行星尺度環(huán)流51
3.6弱溫度梯度和對流閾值57
3.7展望59
習題59
第4章馬登-朱利安振蕩61
4.1對流耦合波61
4.2馬登-朱利安振蕩(MJO)67
4.3水汽模態(tài)理論78
習題79
第5章夏季風81
5.1南 亞季風83
5.2東亞季風94
5.3亞洲季風系統(tǒng)99
5.4西非季風102
5.5北美季風106
5.6全球季風108
5.7討論109
習題110
第6章副熱帶氣候:信風和低云111
6.1信風氣 候112
6.2云狀態(tài)過渡115
6.3氣候反饋119
6.4加利福尼亞氣候123
習題130
第7章赤道海洋學132
7.1動力模型132
7.2風應力驅動下的海洋響應139
7.3混合層熱收支146
習題149
第8章耦合反饋和熱帶氣候學151
8.1經向不對稱性151
8.2赤道冷舌與沃克環(huán)流158
8.3赤道年周期160
習題169
第9章厄爾尼諾、南方濤動及全球影響170
9.11997~1998年厄爾尼諾事件173
9.2比耶克內斯反饋177
9.3振蕩機制180
9.4生命周期183
9.5全球影響191
9.6西風帶中的正壓定常波193
9.7季節(jié)預報198
9.8總結200
習題201
第10章熱帶大西洋變率203
10.1季節(jié)循環(huán)203
10.2緯向模態(tài):大西洋尼諾207
10.3經向模態(tài)209
10.4與太平洋的相互作用212
10.5對熱帶氣旋的調制作用217
10.6總結223
習題224
第11章印度洋變率226
11.1季節(jié)循環(huán)227
11.2緯向模態(tài):印度洋偶極子229
11.3海盆模態(tài)232
11.4ENSO次年夏季電容器效應236
11.5亞洲夏季風變率244
11.6理論整合246
習題248
第12章熱帶外變率及其對熱帶的影響249
12.1大氣內部變率250
12.2SST的大氣強迫:滯后相關診斷分析252
12.3海洋動力效應259
12.4熱帶外對熱帶氣候的影響265
12.5深層經向翻轉環(huán)流269
12.6總結273
習題274
第13章全球變暖:熱力學效應276
13.1氣候反饋分析279
13.2全球變暖停滯283
13.3熱力學效應下的顯著大氣變化289
13.4副熱帶海洋環(huán)流的表層加速296
13.5討論297
習題298
第14章區(qū)域氣候變化300
14.1熱帶降雨變化的區(qū)域空間分布型300
14.2SST空間型動力學303
14.3大氣環(huán)流變化引起的區(qū)域氣候變化不確定性309
14.4海洋熱吸收312
14.5氣溶膠效應315
14.6歷史氣候變化321
14.7總結322
習題324
結語326
參考文獻329