氣象學（第3版）/全國高等農林院校“十三五”規劃教材·普通高等教育農業部“十三五”規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《氣象學（第3版）/全國高等農林院校“十三五”規劃教材·普通高等教育農業部“十三五”規劃教材》分4大部分：部分是緒論，主要論述氣象學和農業氣象學的定義、研究對象、研究任務、學科發展概況，探討氣象與社會、經濟之間的關係。第二部分是氣象學基礎知識及其應用部分，分5章，係統介紹地球大氣概況和輻射、溫度、大氣水分、氣壓、風等大氣基本要素的概念、物理學基礎、時空變化特徵及其在農業上的應用。第三部分是基礎理論及其應用部分，也分5章，全麵闡述大氣環流、天氣係統和天氣過程、氣候、氣候變化、氣象災害及其防禦等方麵的現代氣象學基本理論，並簡要分析這些理論的相關應用。第四部分為應用氣象部分，分5章，主要針對目前我國高等院校非氣象類本科專業設置，緊密結閤與社會、經濟和生活等有關的資源和生態環境問題，論述農業生物與氣象、資源氣象、環境氣象、城市氣象、交通氣象的一些基本概念和理論，並剖析其應用。
　　《氣象學（第3版）/全國高等農林院校“十三五”規劃教材·普通高等教育農業部“十三五”規劃教材》不僅適用於全國高等院校非氣象類各相關專業的本科、專科課程教學，也可供從事相關專業研究和工作的科技人員參考。

內頁插圖

目錄

第三版前言
第一版前言
第二版前言
緒論
第一節 氣象與氣象學
一、氣象與氣象學的定義
二、氣象學的研究對象和內容
三、氣象學與社會經濟發展的關係
四、氣象學的主要分支學科
第二節 氣象學的曆史、現狀及發展趨勢
一、世界氣象學的發展曆史和現狀
二、中國氣象科學的發展曆史、現狀和趨勢
三、世界氣象學的發展趨勢
第三節 農業氣象學及其發展概況
一、農業生産與氣象條件
二、農業氣象學的定義及研究對象
三、農業氣象學的研究方法與研究內容
四、農業氣象學的發展概況
復習思考題

第一章 地球大氣
第一節 大氣的組成
一、乾潔大氣
二、水汽
三、大氣氣溶膠粒子
第二節 大氣的鉛直結構
一、大氣的熱力學分層
二、大氣的其他分層方法及大氣上界
第三節 大氣的物理性質
一、大氣質量及其鉛直分布
二、氣體狀態方程
三、氣象要素
第四節 大氣中的光學現象、電學現象和聲學現象
一、大氣中的光學現象
二、大氣中的電學現象
三、大氣中的聲學現象
復習思考題

第二章 輻射
第一節 輻射的基本知識
一、輻射及其特性
二、輻射的基本定律
第二節 太陽輻射
一、太陽輻射強度和太陽常數
二、太陽高度角、太陽方位角和晝長
三、大氣對太陽輻射的減弱
四、到達地麵的太陽輻射強度
五、太陽輻射光譜
第三節 地麵有效輻射和輻射差額
一、地麵輻射
二、大氣輻射
三、地麵有效輻射
四、大氣溫室效應和陽傘效應
五、地麵輻射差額
第四節 太陽輻射與農業生産
一、輻射波譜與農業生産
二、光照與農業生産
三、光能利用與農業生産
第五節 太陽能綜閤利用簡介
一、太陽能的熱利用
二、太陽能發電
三、太陽能的光化利用
復習思考題

第三章 溫度
第一節 下墊麵和近地氣層溫度變化的成因
一、物質熱傳遞的方式
……

第四章 大氣中的水分
第五章 氣壓與風
第六章 大氣環流
第七章 天氣係統和天氣過程
第八章 氣侯
第九章 氣侯變化
第十章 氣象災害及其防禦
第十一章 農業生物與氣象
第十二章 資源氣象
第十三章 環境氣象
第十四章 城市氣象
第十五章 交通氣象

前言/序言

　　近十多年來，世界氣象科學發展迅猛，在多個分支學科和相關研究領域齣現瞭重大理論突破和新的技術進展，突齣錶現在：氣候變化研究取得瞭一係列重大進展，空氣質量預報技術有瞭重大進步，城市氣象、交通氣象、資源氣象、環境氣象的理論和技術日益成熟，太陽能和風能利用與評估、設施農業氣象等有瞭一些新方法和新技術。為瞭適應現代科學技術的發展潮流，及時把氣象科學的新成果介紹給高等院校各相關專業的本科和專科學生，我們對原來的普通高等教育“十一五‘’國傢級規劃教材《氣象學》（非氣象類專業）和《氣象學實習指導》（非氣象類專業）進行修訂和更新，目的是更好地培養齣理論基礎紮實、專業素質好、實踐水平高、創新能力強的新一代大學生。
　　本書為普通高等教育農業部”十二五“規劃教材、全國高等農林院校”十二五“規劃教材和”十二五“江蘇省高等學校重點教材，也是今後5～10年全國高等院校”大氣科學概論“、”氣象學“、”基礎氣象學“、”農業氣象學“等課程教學的核心教材。它包括緒論和課程理論體係兩大部分。緒論部分對一些內容做瞭部分更新，介紹瞭氣象學的研究對象、主要研究內容、氣象與社會經濟發展的關係、分支學科概況，簡要迴顧與分析瞭世界和中國氣象學的發展曆史和研究現狀，展望瞭未來發展趨勢，闡明瞭農業氣象學的主要理論基礎、研究方法和研究內容。課程理論體係部分包含15章內容，第十四章和第十五章為新增內容，第十四章城市氣象，主要介紹瞭城市中日照、輻射、溫度、風場、濕度、雲霧、能見度、降水等氣象要素的時空分布特徵，分析瞭城市熱島效應和城市空氣汙染的成因，提齣瞭相應的減緩和防治對策；第十五章交通氣象，簡要分析瞭公路、鐵路、水運、航空等交通運輸業中經常齣現的不利交通氣象條件和重大交通氣象災害，並以高速公路交通氣象為重點介紹瞭我國的交通氣象業務。從第一章到第十三章，每章都有一些新增和更新的內容，其中新增內容較多的章節主要有：第二章第五節太陽能綜閤利用簡介、第十一章第六節設施農業氣象、第十二章第四節風能利用與評估、第十三章第三節汙染氣象。

氣象學概論：地球大氣的脈動與規律 內容提要： 本書旨在係統、全麵地介紹現代氣象學的基礎理論、基本概念、觀測方法、分析技術以及數值預報的基本原理。全書內容涵蓋瞭大氣物理學、大氣動力學、天氣學、氣候學等核心分支，力求為讀者構建一個完整、深入且與時俱進的大氣科學知識體係。通過對大氣運動、能量轉換、水汽循環及天氣現象成因的深入剖析，讀者將能理解地球大氣係統的復雜性、內在的物理定律以及驅動其變化的主要機製。本書特彆強調基礎理論的嚴謹性與實際應用的結閤，輔以豐富的實例和圖錶，旨在培養讀者運用氣象學知識分析和解決實際問題的能力。 --- 第一章 導論：氣象學在現代社會中的地位與範疇 本章首先界定瞭氣象學的研究對象——地球大氣圈的物理狀態、運動規律及其隨時間、空間的變化。闡述瞭氣象學作為一門自然科學的曆史沿革，從早期的經驗觀察發展到如今高度依賴物理學、數學模型和信息技術的現代科學。重點討論瞭氣象學在農業、航空、航海、水利、能源以及國防安全等國民經濟各個領域中不可替代的關鍵作用。 明確瞭氣象學與其他相關學科（如大氣化學、氣候學、地球物理學）之間的聯係與區彆。介紹瞭氣象學的主要分支，包括：大氣物理學（研究大氣的熱力學和輻射過程）、大氣動力學（研究大氣的運動機製）、天氣學（研究天氣係統的發生、發展和預報）以及氣候學（研究氣候的形成、特徵和演變）。 最後，概述瞭現代氣象觀測網絡的構成，包括地麵觀測、高空探測（探空氣球、雷達）和衛星遙感技術，為後續章節深入探討觀測數據的使用奠定基礎。 第二章 大氣物理基礎：熱力學與輻射過程 本章聚焦於大氣的微觀和宏觀熱力學性質。詳細闡述瞭氣壓、溫度、密度等基本變量的物理意義及其在垂直方嚮上的分布規律，重點分析瞭標準大氣模型及其偏離的原因。 大氣熱力學核心內容： 1. 氣體定律與濕空氣熱力學： 深入探討理想氣體定律、靜力平衡方程，並引入濕空氣的概念。詳細解析瞭水汽凝結、蒸發過程中的潛熱釋放與吸收，這是理解雲和降水形成的關鍵。 2. 絕熱過程與不穩定： 闡述乾絕熱遞減率和濕絕熱遞減率，解釋大氣穩定度（對流層）的概念，包括對流性、條件性不穩定等，這是判斷天氣係統發展潛力的基礎。 3. 大氣中的水： 詳盡描述水的三相變化過程，探討露點、相對濕度、比濕等關鍵參數的計算與物理意義。重點分析瞭雲的形成機製、雲的分類（依據國際標準）及其微物理過程——雲滴的增長和降水的形成。 大氣輻射與能量平衡： 本部分解析瞭太陽輻射在地球-大氣係統中的作用。討論瞭大氣對短波輻射的吸收、反射和散射，以及地球錶麵和大氣自身發齣的長波輻射。通過能量平衡的概念，解釋瞭溫室效應的物理機製，這是理解地球氣候係統能量收支的核心。 第三章 大氣動力學導論：空氣的運動規律 大氣動力學是理解天氣係統形成和演變的核心理論框架。本章將物理定律應用於流體（空氣）運動，構建描述大氣運動的數學方程組。 1. 基本運動方程： 從牛頓第二定律齣發，推導齣描述空氣運動的動力學方程，包括動量方程（考慮瞭壓力梯度力、地轉力、科裏奧利力、離心力和摩擦力）。 2. 氣壓梯度力與科裏奧利力： 詳細解析壓力梯度力的方嚮與大小，重點解釋科裏奧利力（地轉偏嚮力）的産生機製、方嚮特徵及其對大尺度環流的影響。 3. 理想化的平衡運動： 介紹地轉風（Geostrophic Wind）和梯度風（Gradient Wind）的概念，闡明在高空等壓麵和等壓麵上氣流如何趨於與等壓綫/等高綫保持平行，這是天氣圖分析的基礎。 4. 大氣環流與大規模運動： 探討熱力因子和動力因子如何驅動全球尺度的大氣環流，如三圈環流模型（哈德裏環流、費雷爾環流、極地環流）的建立與維持。 第四章 氣象觀測與數據處理 本章係統介紹現代氣象業務所依賴的觀測技術與數據采集、質量控製流程。 1. 地麵觀測係統： 描述標準氣象站的配置，包括溫度、濕度、氣壓、風速風嚮的測量儀器及其規範。重點解析氣象要素的時間和空間代錶性問題。 2. 高空探測技術： 詳細介紹探空氣球攜帶探空儀（Radiosonde）進行垂直探測的原理、數據獲取與質量控製。探討氣象雷達（包括多普勒雷達）在探測降水、風場和風暴結構中的應用及其基本原理。 3. 遙感技術： 介紹氣象衛星（極軌和靜止）的工作原理，重點闡述紅外、可見光、水汽通道的遙感信息如何用於雲的識彆、溫度的估算和風場的反演。 4. 數據同化與預報模型基礎： 簡要介紹氣象數據同化技術的概念，即如何將離散的觀測數據與大氣動力學模型結閤，以生成初始場，為數值天氣預報做鋪墊。 第五章 天氣學分析與天氣係統 本章將前述物理和動力學原理應用於實際天氣現象的分析和識彆。 1. 中尺度天氣係統： 重點分析鋒麵（暖鋒、冷鋒、錮囚鋒、錮結鋒）的結構、運動特徵及其帶來的天氣變化。討論氣鏇和反氣鏇（高壓係統）的形成機製、垂直結構和生命周期。 2. 中緯度天氣係統： 深入探討中緯度氣鏇的生成、發展（如鋒生、渦度）和消亡過程，介紹主要的環流背景——中緯度波動（Rossby波）。 3. 熱帶天氣係統： 詳細描述熱帶氣鏇（颱風/颶風）的結構、強度變化（快速增強與減弱）、觸發機製以及對流層內不對稱環流的特點。 4. 強對流天氣： 分析雷暴、冰雹、龍捲風的形成條件（高CAPE值、強垂直風切變），以及中尺度對流復閤體（MCC）的特徵。 第六章 數值天氣預報導論 本章概述現代天氣預報的核心技術——數值天氣預報（NWP）的基本流程和挑戰。 1. NWP的基礎模型： 介紹大氣運動方程組在計算機上的離散化過程，說明數值模型的組成部分（物理參數化方案、動力框架、邊界條件等）。 2. 模型的分類與應用： 區分全球模式、區域模式（中尺度模式）的應用範圍和分辨率差異。討論集閤預報（Ensemble Forecasting）的概念，解釋如何通過多模式、多初始場來量化和減小預報的不確定性。 3. 預報結果的解釋： 指導讀者如何解讀數值預報産品，包括等壓麵圖、垂直剖麵圖、模式輸齣的物理量場，並認識到模式在模擬復雜地形和微物理過程時的局限性。 第七章 氣候學基礎：長期大氣狀態的描述 氣候學從統計學的角度研究氣象要素的長期平均狀態、變化規律及其影響因子。 1. 氣候要素與氣候統計： 定義氣候的統計學意義，介紹氣候要素（如平均溫度、降水量、日照時數）的計算方法和極值分析。 2. 全球氣候因子： 分析影響區域氣候的主要地理因素，包括緯度、海陸分布、洋流、地形（特彆是山脈的抬升效應）。 3. 全球環流與氣候係統： 介紹ENSO（厄爾尼諾-南方濤動）、季風係統等重要的海氣相互作用現象，及其對全球和區域氣候的調製作用。 4. 氣候變化科學概覽： 簡要介紹過去氣候的變率和當前全球氣候變暖的觀測證據、潛在影響及人為因素的主導性。 --- 本書特色： 本書內容深度適中，平衡瞭經典理論的嚴謹性與現代氣象技術的實用性。配有大量清晰的圖示和錶格，有助於讀者直觀理解復雜的物理過程。通過對多個經典天氣個例的分析，幫助學習者將抽象的理論知識轉化為實際的天氣診斷和預報思維。本書不僅適閤作為高等院校氣象學專業的基礎教材，也為環境科學、地理信息科學、農業工程等相關專業學生提供瞭堅實的跨學科知識基礎。