豪雨与豪雪之气象学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　以前气象教科书都是从较大的现象开始依序谈到较小的现象，本书则先由较小的积雨云开始说明，再朝向较大的现象来思考。本书前半部属于基础篇（第2 ~ 5章），主要论述积雨云形成之条件、积雨云之组织化型态、降水区之阶层组织构造等。后半部属于应用篇（第6 ~ 10章），以梅雨期间之豪雨及冬季期间靠近日本海侧的豪雪实际观测为例，根据资料分析及非静力学云解析度模式模拟结果，说明豪雨与豪雪之物理机制及其发展时周边之大气状态。

作者简介

吉崎正宪

　　学历：日本东京大学大学院理学系研究科地球物理学研究所

　　现职︰海洋研究开发机构及地球环境观测研究中心专案计划主持人（理学博士）

　　专长：大气力学、中尺度气象学、热带气象

加藤辉之

　　学历：日本气象大学

　　现职：日本气象厅气象研究所预报研究部主任研究官

　　筑波大学生命环境科学研究科连携大学院副教授（理学博士）

　　专长：大气力学、中尺度气象学、集中豪雨

译者简介

张泉涌

　　学历：日本东京大学理学博士

　　现职：交通部民用航空局供应组副组长、国立台北教育大学自然科学教育学系兼任副教授

　　经历：交通部民用航空局飞航服务总台主任气象员、国立台湾师范大学理学院地球科学系兼任副教授、私立中国文化大学地学研究所兼任副教授

　　专长：大气动力学、中尺度气象学、数值模拟、行政管理

　　着作：普通气象学（国立编译馆出版）、中尺度气象学（国立编译馆主编、鼎文书局总经销）

好的，这是一份关于《气象学原理与前沿研究》的图书简介，字数约1500字，内容详实，不涉及您提到的“豪雨与豪雪之气象学”： --- 气象学原理与前沿研究 内容提要： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的气象学知识框架，从基础的热力学和动力学原理出发，逐步过渡到复杂的天气系统模拟、气候变化分析以及观测技术的前沿发展。全书结构严谨，内容兼顾理论深度与实际应用，是气象学、地球科学专业学生、科研人员以及对天气现象有浓厚兴趣的专业人士的理想参考读物。 第一部分：大气科学基础与热力学 本书的第一部分着重奠定坚实的理论基础。我们从大气组成的物理化学特性入手，详细阐述了气体定律、静力平衡以及大气压力的垂直分布。 1.1 大气结构与组分 详细介绍了对流层、平流层、中间层和热层等垂直分层结构，重点分析了臭氧层和电离层的功能及其对辐射传输的影响。对于水汽、气溶胶和温室气体的分布及其在辐射平衡中的作用进行了细致的探讨。 1.2 大气热力学：能量的转换与平衡 本章深入讲解了湿空气热力学，包括等压面、绝热过程、位势温度、假相当位温等关键概念。通过详细的图表和数学推导，阐释了云雾形成的基本条件——凝结核的作用、过饱和现象以及潜热释放对大气稳定性的影响。我们特别关注了位势不稳定和条件不稳定在天气现象中的表现形式。 1.3 辐射传输理论 辐射是驱动大气运动的根本能量来源。本节系统阐述了太阳短波辐射和地球长波辐射在大气中的吸收、散射与透射过程。引入了辐射强迫的概念，并探讨了温室效应的物理机制，区分了自然温室效应与人为增强的温室效应。 第二部分：大气动力学：空气的运动之谜 本部分是全书的核心，聚焦于解释空气质量的运动规律，即大气动力学。内容涵盖了宏观尺度的环流系统和微观尺度的湍流现象。 2.1 流体力学基础与地转平衡 从纳维-斯托克斯方程在地球坐标系下的简化入手，推导出了重要的运动方程组。重点解析了科里奥利力的产生机制、方向与大小，并详细论证了地转风的形成条件及其在天气系统中的近似应用。 2.2 实际风场与梯度风 在理想的地转风基础上，引入了压力梯度力和摩擦力的影响，导出了梯度风平衡方程。这使得我们能够更精确地描述高低气压中心附近的实际风速和风向，特别是锋面和槽脊上的气流特征。 2.3 涡度与环流的演变 涡度（相对涡度和绝对涡度）是描述气块旋转特性的关键指标。本章深入探讨了涡度方程，阐述了温带气旋和反气旋的生命周期与涡度守恒、涡度平流之间的内在联系。同时，介绍了辐合辐散的概念及其在垂直运动中的决定性作用。 2.4 宏观环流：行星尺度的组织 本节将视角拉升至全球尺度，系统介绍了哈德里环流、费雷尔环流和极地环流三圈环流模式的构建基础。对行星波（罗斯贝波）的传播机制、斜脊（Trough» and Ridge）的特征及其与天气系统的耦合进行了深入分析。 第三部分：天气系统与中尺度现象 在此基础上，本书将理论应用于实际的天气分析，剖析了不同尺度天气系统的结构、演变和预报挑战。 3.1 中尺度对流系统（MCS）的物理结构 详细分析了锋面气旋的结构，包括暖平流、冷平流的输送机制和锋面后方的干空气卷入现象。随后，重点剖析了中尺度对流复合体（MCC）的形成、组织结构（如冷池和下沉气流）以及其带来的极端天气影响。 3.2 天气预报的数值方法 本章介绍了数值天气预报（NWP）的基本框架，包括如何将大气动力学和热力学方程组离散化。对比了基于物理过程的模式（如WRF、GRiD-based models）与统计模型，探讨了初始场误差的敏感性以及集合预报（Ensemble Forecasting）的优势与应用。 3.3 大气边界层（ABL）的研究 大气边界层作为地表与自由大气之间的过渡区域，对污染扩散和局地天气有着重要影响。本节讨论了湍流混合的机制，边界层的高度演变（日变化、夜间稳定层结）以及地表通量（感热、潜热和动量）的测量方法。 第四部分：气候学与前沿观测技术 最后一部分将目光投向更长的时间尺度，并介绍了现代气象观测与数据处理的技术革新。 4.1 气候系统与反馈机制 气候学部分超越了天气时空尺度，探讨了驱动全球气候的要素，如米兰科维奇旋律、海洋环流（ENSO、PDO等）的作用。深入分析了冰雪反照率反馈、水汽反馈等关键的正反馈和负反馈过程，为理解气候系统的敏感性提供了理论依据。 4.2 现代气象观测技术 详细介绍了地基、空基和天基观测系统的最新进展。重点介绍了相控阵雷达（Phased Array Radar）在提高分辨率和扫描速度上的优势，以及卫星遥感技术（如微波、红外、可见光通道）如何提供连续、大范围的温度、湿度和云顶参数。 4.3 气溶胶与气候影响 本章探讨了自然源（如火山爆发、沙尘）和人为源（如化石燃料燃烧）气溶胶的物理化学特性。分析了气溶胶直接辐射效应（散射与吸收）和间接效应（对云微物理过程的影响），这是当前气候建模中最具挑战性的领域之一。 总结： 《气象学原理与前沿研究》通过严谨的逻辑结构和丰富的专业案例，旨在培养读者独立分析和解决复杂气象问题的能力。本书内容全面覆盖了现代气象科学的各个维度，是深入理解我们赖以生存的大气环境不可或缺的工具书。

第一章　豪雨或豪雪的类型
1.1　线状降水区　
1.2　伴随热雷或台风的豪雨　

第二章　干燥大气之对流－位温导入
2.1　理想气体的状态方程式　
2.2　热力学第一定律　
2.3　静水压平衡式
2.4　干燥大气的绝热过程－干绝热直减率
2.5　干燥大气的稳定度　

第三章　湿大气对流－相当位温导入
3.1　用以表示水汽量的物理量　
3.2　克劳克拉方程式与克希何夫近似式－饱和水汽量　
3.3　湿大气的绝热过程－湿绝热直减率　
3.4　饱和相当位温的导出　
3.5　相当位温的守恆性　
3.6　能量图与潜在不稳度
3.7　对流不稳度　
3.8　积雨云的潜在发展高度

第四章　降水过程
4.1　积雨云的寿命　
4.2　从云粒到雨粒之成长－云物理过程
4.3　不含固相（冰云、雪及冰雹）之云物理过程模式化　
4.4　降水的任务－敏感度实验　

第五章　积雨云、中尺度扰动及大规模环境场扰动之间的关系
5.1　气象扰动的空间与时间尺度　
5.2　环境场（垂直风切）对积雨云的影响　
5.3　中尺度对流系统受大规模环境场扰动的影响　
5.4　积雨云、中尺度对流系统及大规模环境场扰动所组成之阶层组织　
5.5　决定积雨云移动之重要因素　

第六章　梅雨期豪雨
6.1　梅雨锋面带的特征　
6.2　梅雨锋面带的成层构造　
6.3　梅雨期间积雨云的潜在发展高度　
6.4　梅雨期前半期及后半期内发生豪雨之实际案例　
6.5　早晨发生豪雨的频率较高－降雨的日变化

第七章　豪雨的物理机制－背后成长型豪雨
7.1　豪雨发生机制　
7.2　中尺度对流系统的滞留机制　
7.3　中尺度对流系统的维持机制　
7.4　背后成长型豪雨　
7.5　地形性豪雨　

第八章　豪雨与干燥大气
8.1　气象卫星上所见干燥大气的侵入　
8.2　中层干燥大气的作用　

第九章　冬季靠日本海侧的豪雪
9.1　冬季日本附近大气的特征　
9.2　日本海上的气团变质　
9.3　冷空气流入与等熵位涡　
9.4　山岳型豪雪与平原型豪雪　

第十章　带来豪雪的中尺度扰动
10.1　日本海冷气团辐合带（JPCZ）及其附近发生之扰动　
10.2　日本海沿岸所观测到的降雪带　

第十一章　数值模式模拟豪雨与豪雪重现所必须具有之条件
11.1　模拟豪雨与豪雪重现所须数值模式的水平解析度　
11.2　模拟豪雨与豪雪重现所需要之资料　

A-1　本书使用符号之意义、单位、常数与缩略词
A-2　流体中的对流发生
A-3　应用位温及相当位温的守恆性有效计算凝结高度及湿绝热线上位温的方法
A-4　非静力学云尺度模式
A-4.1　非静力学云尺度模式的支配方程式组　
A-4.2　非静力学云尺度模式所採用之云物理过程　
A-5　视热源（Q1）与视水汽汇（Q2）
参考文献
索引

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最近偶然在書店翻到《豪雨與豪雪之氣象學》，光是書名就讓我這個對天氣變化充滿好奇心的人躍躍欲試。身為一個從小在台灣經歷各種颱風、暴雨，甚至偶爾碰上寒流低溫的人，我對「豪雨」和「豪雪」這兩個詞彙一直有種特殊的感受。豪雨對我們來說是家常便飯，但豪雪就相對遙遠，比較像是透過新聞或紀錄片才能見識到的景象。這本書的標題讓我覺得，它可能正在試圖連結這兩種極端天氣現象，從科學的角度來解釋它們的成因、發展，以及可能帶來的影響。 我一直很想知道，為什麼有些地方會頻繁出現極端降雨，而有些地方卻能累積驚人的雪量，甚至在台灣這樣的亞熱帶地區，偶爾也會有低海拔地區降雪的傳聞。書名中的「氣象學」三個字，讓我聯想到複雜的數學模型、大氣環流的圖表，還有各種觀測儀器。我很好奇作者會用多麼專業的術語來闡述，會不會需要一些基礎的氣象知識才能讀懂？又或者，它會以一種更貼近一般讀者的方式，將複雜的科學原理變得淺顯易懂？我特別期待它能解釋，在台灣如此多山的地理環境下，地形對豪雨的影響有多大，以及全球暖化是否正在加劇這些極端天氣事件的發生頻率和強度。

评分☆☆☆☆☆

光是看到《豪雨與豪雪之氣象學》這幾個字，就讓我的思緒瞬間被拉到了兩種截然不同的天氣場景。在台灣，我們對「豪雨」的經驗是刻骨銘心的，大雨滂沱、淹水、土石流，這些畫面總是在梅雨季或颱風季不斷上演。而「豪雪」，對我這個住在平地的台灣人來說，則更多是透過影像和書本認識的遙遠景觀，那種鋪天蓋地的潔白，既美麗又可能帶來極大的交通不便與災難。這本書的書名，巧妙地將這兩種「極端」又「具量」的天氣現象連結起來，讓人不禁好奇，它們背後是否存在著共通的科學邏輯。 我非常期待這本書能夠深入剖析，究竟是什麼樣的大氣條件，能夠催生出如此大規模的降雨或降雪。例如，它是否會從水循環、能量平衡、大氣環流等角度，解釋豪雨和豪雪形成的基本原理？我希望能看到一些具體的數據和圖表，來輔助理解那些複雜的科學概念。同時，我也很好奇，作者會不會探討，在台灣這樣一個地形複雜的亞熱帶地區，地形對豪雨的影響有多大？又或者，在哪些特定條件下，我們這裡才有可能出現「豪雪」的現象？更進一步，我希望這本書也能觸及，極端天氣與氣候變遷之間的關聯，讓我們能夠更科學地理解這些現象背後的原因，以及對未來可能造成的影響。

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《豪雨與豪雪之氣象學》這個書名，就像一個天氣預告，直接點明了書本的核心主題，並且涵蓋了兩種截然不同的、卻都具備「豪」的氣勢的氣象現象。身為一個在台灣土生土長的人，我對「豪雨」的感受可說是再熟悉不過了。夏季午後的雷陣雨，甚至是秋冬之際的持續性豪雨，都曾讓我們經歷過水淹街頭、土石流的威脅。而「豪雪」雖然在我們生活周遭較少出現，但每次看到新聞中，其他國家被厚厚積雪覆蓋的壯觀景象，或是潛藏在雪崩中的巨大破壞力，都讓我對這個詞彙充滿了想像。 這本書的標題讓我聯想到，作者是否會深入探討，在不同的地理緯度和氣候帶，豪雨和豪雪的成因有何異同。例如，台灣的豪雨是否與西南氣流、颱風、或是地形的抬升作用有密切關係？而為何在極地地區，水汽容易凝結成雪？我對書中是否會提供具體的科學解釋，例如大氣溫度、濕度、氣壓的變化，以及水汽的凝結過程感到好奇。同時，我也希望它能夠探討，隨著氣候變遷，這些極端天氣的頻率和強度是否正在改變，以及我們該如何從科學的角度去理解和應對這些挑戰。

评分☆☆☆☆☆

《豪雨與豪雪之氣象學》這本書名，立刻勾起了我對兒時回憶的種種畫面。每當夏季午後，突然傾盆而下的豪雨，往往會讓原本喧鬧的街道瞬間變得空蕩，夾雜著泥土和草木的清新味道。而對於「豪雪」，雖然在台灣的成長經驗裡，只有在山上才能偶爾見到，但那種漫天飛雪、將世界染成一片純白的景象，總有一種難以言喻的浪漫和震撼。這本書的標題，巧妙地將這兩種截然不同的「豪」氣天象結合在一起，讓人不禁好奇，它們之間是否存在某種共通的科學原理？ 我對書中是否會探討，在不同地理條件和氣候帶下，豪雨和豪雪的形成機制有何差異感到非常好奇。例如，台灣的山地地形如何影響季風帶來的雨水，進而形成局部的豪雨？又或者，在高緯度地區，哪些因素會促使大氣中的水汽凝結成雪，而不是雨滴？我希望作者能夠提供一些生動的案例，透過實際的氣象觀測數據和模擬圖，讓我們這些非專業讀者也能感受到科學的魅力。同時，我也期待它能觸及極端天氣對人類社會造成的影響，像是水患、乾旱、交通中斷，甚至是對生態環境的改變，讓我們更深刻地理解，這些看似遙遠的科學現象，其實與我們的生活息息相關。

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最近在整理書架時，無意間瞥見了《豪雨與豪雪之氣象學》這本書。它的書名非常直觀，立刻吸引了我對天氣現象的關注。我一直以來都對大自然的各種變化充滿興趣，特別是那些能夠對我們的生活產生顯著影響的氣象事件。豪雨在台灣是我們經常面臨的挑戰，它帶來的不僅是交通的阻礙，有時更是嚴重的災害。而「豪雪」，對於身處亞熱帶的我們來說，雖然相對陌生，但那種潔白、寧靜卻又潛藏著極大力量的畫面，總讓人心生嚮往，並好奇其形成的條件。 我希望這本書能從更宏觀的角度，解釋這兩種極端天氣背後的科學原理。例如，它是否會從大氣環流、水循環、以及能量轉移等方面，闡述豪雨和豪雪的形成機制？我對那些複雜的氣象模型和數據分析感到好奇，但同時也期望作者能夠以一種更容易理解的方式呈現。我想知道，當大氣中的水汽達到某個臨界點時，究竟是什麼樣的條件決定了它會以降雨的形式釋放，還是凝結成雪花？是否會探討一些具體的案例，例如某次著名的豪雨事件，或是在極地出現的超大規模降雪，透過這些具體的例子來輔助說明。