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气候变化和灾害频发急需普通大学开设气象学和天文学

热度 1 杨学祥 2016-10-17 13:56

气候变化和灾害频发急需普通大学开设气象学和天文学 杨学祥，杨冬红 博友李泳最近指出，为什么中学有地理课而没有天文课，几乎每个师范院校都有地理系（或其他名目）却少有天文系。更奇怪乃至以为荒唐的是，地理学在中学被划归文科，其谬种流传就是大学的“自然地理”也几乎走的文史路线，把“自然”腰斩了，而被腰斩的那一截，是可以用天文来补血的。 我们在 2016 年 1 月 9 日 指出，雾霾认识的误区：忽视气象条件和天文因素，气象学和天文学要补课。 中国公众尽管有大学文凭的人很多，但学过气象学和天文学的人却很少，普通大学的基础课没有气象学和天文学，师资缺乏是关键，相关部门忽视是根本。 气象学和天文学都是自然科学的基础，在人类历史发展中逐步形成并得到广泛的应用。事实上，气象学和天文学与人类的生产生活密切相关，雾霾高发的认识误区就是具体的范例。 气候变化和灾害频发急需普通大学开设气象学和天文学，填补当前相关人才的短缺。 希望相关部门认真研究。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-949189.html 相关报道 天文学的遗憾 精选 2016-10-1700:12 李泳 周末在温江开会（其实没进会场，连夜溜回来了），遇到西华师范大学的老师，说他们新成立了天文系。我既喜且憾，憾的是中国大学的天文系太少，手指头就数过了。我一直奇怪，为什么中学有地理课而没有天文课，几乎每个师范院校都有地理系（或其他名目）却少有天文系。更奇怪乃至以为荒唐的是，地理学在中学被划归文科，其谬种流传就是大学的“自然地理”也几乎走的文史路线，把“自然”腰斩了，而被腰斩的那一截，是可以用天文来补血的。 开普勒在 400 多年前（ 1609 ）写《新天文学》时感叹，时下写数学书难啊！（ Itisextremelyhardthesedaystowritemathematicalbooks,especiallyastronomicalones. ）同样的感觉，于斯为盛。尽管大学不论文理都有“高等数学”课，但很多同学的思想状态与牛顿之前的小伙伴没什么区别。天文学与地理学在古代是一家 , 地理学还是千百年前的风貌，天文学却完全“走样”了。天文学从天文 - 地理家族独立出来的历史，也许可以说是现代科学演化的缩影。今天的天文与地理似乎也可以代表两种科学文化：用数学思考的和不用数学思考的。天文学溶化了现代数理科学和先进技术的基本元素，即使不做天文学研究，也应该喝一碗天文学的汤；即使不立天文系，也应该设天文课。 顾炎武说“三代以上，人人皆知天文”，古人仰望星空充满着好奇、想象和敬畏，这些古老的东西现在都大大地缺失了。这种纯粹的与自然的交流，如今也难得了。 Hazlitt 在《绘画的乐趣》中说，绘画之乐在于只需与自然交朋友，不忮不求，无怨无欺。怀着儿童的天真，乐学自然的方式和品位。（ Thereisnojugglinghere,nosophistry,nointrigue,notamperingwiththeevidence,noattempttomakeblackwhite,orwhiteblack:butyouresignyourselfintothehandsofagreaterpower,thatofNature,withthesimplicityofachild,andthedevotionofanenthusiast--studywithjoyhermanner,andwithrapturetasteherstyle. ）这种境界也就是老庄所说的“解衣盘礴”——恽寿平解读，“作画须有解衣盘礴，旁若无人，然后化机在手，元气狼籍。”我们读书或做科学，已经感觉不到这样的境界了——也许能从天文学找回一点儿来。 http://blog.sciencenet.cn/blog-279992-1009151.html 发表评论 评论 (8 个评论 ) 杨学祥 2016-10-1713:30 中国公众尽管有大学文凭的人很多，但学过气象学和天文学的人却很少，普通大学的基础课没有气象学和天文学，师资缺乏是关键，相关部门忽视是根本。 事实上，气象学和天文学与人类的生产生活密切相关，雾霾高发的认识误区就是具体的范例。 气候变化和灾害频发急需普通大学开设气象学和天文学，填补当前相关人才的短缺。 希望相关部门认真研究。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-949189.html

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“水分子团簇”会影响气象学中的某些经典认识？

热度 3 zhangxw 2016-5-11 17:27

“水分子团簇”会影响气象学中的某些经典认识？ 张学文， 2016/5/11 退休（ 1998 ）后我才知道除了原子、分子以外还有由 N 个分子凑在一起的所谓团簇粒子在自然界的存在。而在大气中如果水汽不仅是以分子形态存在，也有水分子团簇存在，那么气象学中关于水的存在运动变化作用的特征就要重新考察一番，以致有重点修订了！下面想到几点，简要说一说： 1. 虚温公式的错误 ：气象学中有个虚温订正公式。它普遍用于探空业务的各个等压面的高度计算和从本站压力推算海平面气压等领域。而这个虚温公式中包括水汽的分子量应当 =18 。但是当我们承认空中水汽是不同的水分子团簇以后，水汽的“分子量”得加大，而不再是原来的 18 了。一旦大气中的“水汽”的平均分子量不是 18 ，而是更大，那这就影响了虚温订正值的正负号。而这意味着气象探空业务中过去的虚温订正反而是存在方向性的错误（尽管不大）。就此我在《空中水文学初探》的书（ 2010 ）中已经做了讨论。 2. 形成云滴时的凝结热在那里散去 ：水汽变成水滴对应着气体变成液体会有大量的凝结热释放出来。空中的水云滴在其长大的过程需要获得大量的水汽分子。所以云滴变大伴随着大量的凝结热在云滴表面释放。但是凝结热的释放对应着云滴的表面温度的提高，而表面温度的提高又阻止凝结进一步进行。所以这个经典气象学凝结模型是个不能自圆其说的理论模型。现在有了水分子的团簇模型就从整体上改变了空中水滴变大的模型：水分子不是单个地奔向空中水滴的，而是以 团簇的形式聚集水滴上并且使其变大的 。而水分子团簇与水滴的合并所伴生的凝结热就比单分子小了很多，于是 凝结热阻止凝结过程的问题就淡化了很多。 3. 不同水汽团簇的存在可能改变我们对层云的认识 ：上个月网友马东民送我的论文中含有这样一个涉及不同分子团簇数量与自由能、环境温度的关系的公式。这个类似波尔兹曼能量分布的公式给我一个重要提示是冷的空气中的水汽大团簇要多些。把这个公式用于大气环境里，我们获得的认识是高空（冷）的水分子大团簇多而底层大气由于温度高，水汽的单分子个体多。单分子水汽比空气轻，于是它要上浮，可它到了冷的高处就容易变成水分子团簇。而这种粒子比空气重，于是又往下沉。而单分子水汽上升，多分子水团簇下沉的局面自然使我们看到空中存 在很多层云。 -- 也许这是对气象现象中大量存在层云的根本原因。关于这一点我可能以后进一步讨论。 ( 20160512注：由于考虑的不严谨，本段取消了，日后可能另外有说明） 总之，团簇概念用到水汽上，值得气象学认真审查有关的理论模型，或许这也是我们认识空中水、云、降水、水分循环问题的新突破口。

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雾霾认识的误区：忽视气象条件和天文因素 气象学和天文学要补课

热度 3 杨学祥 2016-1-9 11:55

雾霾认识的误区：忽视气象条件和天文因素 气象学和天文学要补课 杨学祥，杨冬红 ShowAttitude 2016-1-9 10:19 怪谈！没有人类的活动对大气的污染，月亮和潮汐千组会万组会，也不会组合出霾！ 博主回复(2016-1-9 11:33)：雾霾形成有两大条件：污染排放和气候条件，后者受天文因素控制。污染排放天天有，并不是每天都有雾霾，气象条件就是预测的关键。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-949139.html 中国公众尽管有大学文凭的人很多，但学过气象学和天文学的人却很少，普通大学的基础课没有气象学和天文学，师资缺乏是关键，相关部门忽视是根本。 事实上，气象学和天文学与人类的生产生活密切相关，雾霾高发的认识误区就是具体的范例。 气候变化和灾害频发急需普通大学开设气象学和天文学，填补当前相关人才的短缺。 希望相关部门认真研究。

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来自地下的云儿会告诉我们什么？（图）

lulingkxw 2015-12-2 01:57

来自地下的云儿告诉了我们什么？（图）/陆玲 ——云雾的基本成分是水蒸汽，但为什么黄山溶洞可以产生巨量的水蒸汽呢？ ——来自地下溶洞中的云儿如此洁白，而暴雨来临前的雨云为什么那么黑呢？ ——天上的云属于“气象学”研究的范畴，地下的云儿属于“地象学”研究的范畴？ 黄山瀑布云从地下喷涌而出，流连于丛山中，该属于气象学还是地象学的研究范畴呢？ 在大自然里，天地能量循环交换、转化、但我们的科学研究为什么不能把它们综合起来研究呢？ 转贴：黄山现“瀑布云流”奇观（部分） http://news.xinhuanet.com/local/2015-12/01/c_128484937_2.htm

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风的方向

YF2015 2015-6-24 15:28

气象上把风吹来的方向确定为风的方向。因此，风来自北方叫做北风，风来自南方叫做南风。气象台站预报风时，当风向在某个方位左右摆动不能肯定时，则加以“偏”字，如偏北风。当风力很小时，则采用“风向不定”来说明。 根据观测发现，中国华北、长江流域、华南及沿海地区的冬季多刮偏北风(北风、东北风、 西北风 )，夏季多刮偏南风(南风、 东南风 、 西南风 )。

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带8个本科生论文多吗？

热度 11 王震洪 2015-5-9 00:06

生态学专业课教师少，一共才 5 个人，其中有的是气象学的，专门进行生态学研究和教学的只有三个老师。因此，一个班 40 个学生，向专门做生态学的老师报名、要求指导论文的学生就比较多。今年有 10 个学生要求我指导他们的毕业论文，由于学校的系统一个老师只能填进 8 个题目和人的名字，所以有两个就安排给我的博士生指导，然后挂在另外一个来自中国农大的年轻老师名下。 事实上，本来可以拒绝几个学生，但是，他们强烈要求，我就不好拒绝，而且，我也不喜欢拒绝学生，因此就带了。 我们一直都缺乏生态学方面的博士。生态学专业从 2001 年开始招生到现在，我每年都带 8 个以上的学生。这些学生的题目一般从硕士生开题报告中拿出一部分来做，通过凝练，形成一个本科论文题目。 生态学研究涉及到野外调查、采样、试验、分析，一般一个硕士生的野外工作搭配 3 个本科生，当硕士生出动的时候， 3 个本科生就一起去开展工作，获得数据，然后独自分析，各写各的论文。这样，研究生野外工作有充足的人力帮助完成工作，特别是女研究生，更需要本科生的协助。本科生也能根据研究生的研究方案和内容，获得一些思路，在参与中得到锻炼并完成毕业论文。 出野外的时候，一般是一个研究生、 3 个本科生 + 指导老师 5 个人，一辆车刚好装 5 个人，我们叫它 1+3+1 模式；当然有时是 2 个研究生、 2 个本科生加我，但是一个研究生主要是帮另外一个研究生忙的。 如果每个本科生的题目和研究生的内容无任何关系，是新拟订的题目，并独立开展研究的话，指导 8 个本科毕业生有点难完成。 指导学生最容易的是博士，开了题之后，博士自己去研究，博士自己可以带几个本科生开展研究工作，完成了自己的论文，也帮了别人。但是，要发表 SCI 论文，这个是“硬东东”，作为老师就要给予切实的讨论、修改、目标期刊定位等帮助了。也有老师是通过定期的“逼”，把博士生 SCI 弄出来的。因为有的老师没有发表过第一作者的 SCI 论文经历，博士毕业又要求 SCI 论文。那么，博士就靠自己了，他们会各显神通，通过不断的“投稿 - 拒稿 - 投稿 - 拒稿”过程，积累经验，寻找自己的有用招数发 SCI ，最后毕业。

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降雨挤走了地下空气,降雪锁住了空气

热度 2 zhangxw 2014-7-22 18:30

降雨挤走了地下空气 , 降雪锁住了空气 张学文 ,2014/7/22 上月我在自己的博客中单独立了一个栏目是地下气 , 以专门分析离地面比较近的浅层的土壤 / 海水等下垫面中含有的气体以及它们与自由大气的交换关系 . ( 见浅层地下气初议等 , http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-802535.html ) 。现在我们说说降雨过程挤走的土壤中的空气和降雪过程锁住的自由大气中的空气。 我说的这两个过程都简单自然，过去仅是人们没有从气象学角度去分析它而已。 先说降水挤走了地下空气： 大家都知道雨下到土壤中，一般的情况是不会形成积水而是被土壤吸收了。土壤为什么可以吸收雨水而不膨胀？其实大家知道，原来土壤中有很多空隙。雨水落到土壤也就占据了这些原有的土壤空隙。 如果问没有下雨之前这些土壤空隙中是真空吗，大家都会说空隙里应当存在空气而不是真空。 于是我们已经论证完了第 1 个问题：降雨钻入土壤的同时也挤走了土壤中原先存在的空气。这些被挤出来的空气显然进入了大气。从这个角度看，气象学把下垫面看作是刚体，不存在空气交换的观点是不周全的。 下面再谈降雪锁住了空气 我们知道降雪如果不融化它就堆积在地面上。一般的估计是 10 厘米厚的积雪所对应的实际降水量是 10 毫米厚。即新积雪化成为水仅有原体积的 1/10 。这个话的言外之意是 10 厘米厚的雪中仅有 1 厘米厚的水，或者说新的积雪中 90% 是空气 10% 是水。 于是我说积雪过程锁住了自由大气中的空气，新雪的庞大身体中 90% 是被锁住的空气。 这些被锁在积雪中的空气，当然不是与空气完全隔绝。分析这些空气与自由大气中的空气的交换关系应当列入气象学的内容。 而为此我们应当开展土壤、积雪中的空气压力，以致流速的测量。 于是我提的问题也可以是： 为什么我们研究地下水，而几乎不承认地下气（浅层）的存在（在气象学中）？ 为什么我们观测土壤温度、土壤湿度，而不观测土壤中的空气压力和空气流速？

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《一名预报员的科技探索--气象、水、复杂性》--序（2014-04-14）

热度 2 xuxfyuwp 2014-7-18 11:00

张学文老师是我非常敬仰的学者和前辈，但了解、认识这位杰出气象学家的途径还仅是来自他写的书和文章，以及他在科学网上开的博客，与老人家至今素未谋面。 第一次知道张学文老师的名字大约是在上个世纪90年代中期，同学马力转送来一本《熵气象学》给我，是张学文与马力合著的。那时我还没有听说过“熵气象学”这个词，感到很新鲜。且刚读过一本很有水准的科普读物《混沌---开创新学科》，是美国科普畅销书作家詹姆斯·格雷克的成名之作，作者以科学记者的专业素养，以其鲜活的文笔深入浅出地记录了科学界对混沌现象的研究历程，包括著名气象学家洛伦茨发现混沌现象和蝴蝶效应的具体细节，令人印象深刻。格雷克一句断言：“混沌开始之处，经典科学就终止了。”对于总希望能通过数学、物理方法探索大气系统确定的因果关系的科科学探索者而言，无疑会受到很大冲击。而在《熵气象学》中，作者将信息熵概念与原理引入到了气象学当中，对大气中的各类物理量场进行宏观描述，以熵来度量各种形态场结构的复杂性，认为熵原理是自然界的普遍原理，并将其用来诠释大气运动的非决定性特征，不也正是在探求一种认识大气复杂结构与变化的新途径、新视角吗？丑纪范院士在为该书所写的序言中，引用了著名动力气象与数值天气预报专家汤普森(P.D.Thompson)的话；“宇宙间统计秩序随处可见，而决定论则绝无仅有，不懂得这一点的人在这个日益复杂混乱的世界里就会束手无策。”这句经典之言的内涵已超出了大气科学领域，无论对于从事自然科学还是社会科学的研究，显然都具有普遍性的指导价值。 大气科学是一门涉及到多学科交叉的研究和应用领域，多种要素的相互影响与作用使其呈现出显著的复杂性特征。尽管随着数学、物理学等学科的介入，及大气探测、通信、计算机等技术的发展，在很大程度上促进了对大气变化规律性一面的认识和掌握，但其不确定性仍然是气象学家们无法克服和回避的现实问题，或者说只有通过结合构建其统计特征才能有所推进。从这一角度来认识，张学文老师进行了非常有益的探索。 张学文老师上世纪50年代毕业于北京大学，57年分配到新疆工作，在大西北创业、付出、奉献，在气象科学领域里耕耘、探索、成长，锲而不舍，收获累累，直到1998年退休。如果我推算得不错，张老师应已到古稀之年了，令我惊讶的是，老人家退而不休，仍坚持对大气科学的探究，且笔耕不辍，常有新作推出，完全摆脱了功利性，以自己的兴趣和认定的方向为目标，不断思考着新的问题。 跳出气象看气象，这是不少气象工作者在从事气象服务工作时常谈到的一句话，大致意思是说要想使气象工作者更好地了解气象，以及让从事其他领域的人能理解气象，就应该跳出气象领域，换个视角来审视气象，才能更加清晰地判断应该做什么和如何做才能使气象工作的效果、效益达到最佳。这样的认识对于气象学科的发展也同样是很有意义的，若能从更广义的科学认识论角度来寻求气象的演变规律，去探求气象科学与其他学科领域的关系和共性，应会很有价值，更值得去思考。 张老师在边疆工作、奉献了一辈子，不知是否与新疆辽阔的地域有关，其思绪也在浩瀚无边的科学领域中自由遨游着，从具体到抽象，从微观到宏观，从单一学科到交叉领域，《一名预报员的科技探索---气象、水、复杂性》一书通俗介绍了张学文老师40多年气象科技生涯中所取得的成果，涉及到了13个方面或领域，并以这些成果的行程为主线，记述了这些所涉及到的问题是如何从实际业务工作中发现和提出的，如何被凝炼成科学问题的，又如何在探索解决的过程中，逐渐认识到其规律和本质，并形成科学思想的。 翻阅着张老师的文稿，感受到其中既有形而上的思考，也有结合现实问题的探索。实际工作中需求的多样性使他广泛，科学的思考、归纳与凝练使他深入。在大西北的锤炼中张老师一路艰辛地耕耘着，求真求实，不弃不舍，成就了他厚重的气象人生。 我没有能力对张老师的成果深入评论，只能写下以上文字，表达对老先生的敬意，希望张老师保重身体，并奉献出更多的成果。

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气象学研究领域创新：地下气（浅层）

热度 2 zhangxw 2014-6-11 13:24

气象学研究领域创新：地下气（浅层） 张学文， 2014.6.11 l 气象学以地球表层以上的空气为研究对象。这种研究最初从地面附近的温度开始，随后它向上空扩展到 10 多公里的对流层以致上百公里的高空。气象学在各地各个高度上测量着把空气的温度、湿度、压力。与此同时，气象学也把温度、湿度的观测延伸到土壤中，而观测土壤温度、土壤湿度。但是 l 但是气象学至今却拒绝探索土壤中的空气。气象学测量各个高度上的气压，但是却不肯把压力的观测向地下延伸半步。现在看来气象学应当把地下的气体压力收编到自己的研究领域内。土壤气压应当是气象学的合理、自然、不可或缺的分析对象。 l 地下水是媒体、政府、公众经常使用的概念、词汇，可“地下气”则是大家不熟悉的词，（至多它是指向地下埋藏的天然气）。我主张单独确立一个地下气概念，泛指地球表层以下的各种气体。而气象学则应当插手研究浅层的地下气。 l 浅层地下气是指离地表面 0-30 米 （海洋上可以沿 至 300 米 ？）的土壤、沙漠、积雪、岩石、水体中的各种气体。浅层地下气的主要特点是它的压力有明显的日变化和年变化；它积极参与地表面以上的大气交换活动，并且对形成“天气”有主要影响。 l 近地面的大气压力每天大约有千分之 2 的变化，浅层地下气的压力基本与地面的大气压力相等。但是由于它困于土壤等固体中，地下气的压力变化就于空气的压力有差别。这种差别会导致地下气于自由大气中的空气的交换。于是形成了空气（浅层地下气）的呼吸过程。

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东瀛纪事（3）----青山久子

热度 1 xuxfyuwp 2014-4-15 14:23

晚宴上坐在我旁边的是一位日本女翻译，叫青山久子，给我留下的印象颇深。晚宴持续了约两个半小时，她竟然没吃一口饭，没喝一口水。她自始至终在进行翻译，即使中间有停顿时间，也仅仅是歇一下。我几次说要给她倒杯水，她都谢绝了。或许这就是正常的职业要求，只是我有些少见多怪了。不管怎样，对她的敬业还是很钦佩，别人都在边聊天边品尝食物，举杯碰盏，她能不为所动，克尽职守，与国内的一些情况相比，确有反差。 记得在国内曾听到过一种说法，一个好翻译在宴会上应能做到译得快，吃得快；差一些的则是译得快，顾不上吃；最差的是译、吃都跟不上。或许这只是茶余饭后的小段子，但还是有其现实基础。随着市场化的进程，段子所描述的情况应会成为过去时，评价翻译的标准除了业务上的优劣，可再加上敬业精神。 在久子给我的名片上，除了会议翻译的职衔外，还有另外两个，一个是气象预报士，一个是防灾士，她说曾学过气象，在日本气象学会下的一家公司做过气象导航业务。真是巧，这活我也干过，有点缘啊！ 说到翻译，对日本的做法还有另一方面的感受。不少人都有日本人英语水平普遍不很高的感觉，这与其在国际上的经济实力与地位有些不太相称。但在日本参加了几次活动后，可以体会到日本确实不太重视每个人的外语水平如何，但在提供翻译支持方面却很下功夫。无论是正式的国际会议还是其他交流场合，都安排了翻译服务。据说日本也特别注意外文资料的翻译，通过少数人的优质工作，减少多数科技人员对外语的过多依赖。 相对而言，中国则过于注重提高全民的外语水平。从小学，甚至幼儿园开始学外语，直到大学或研究生毕业，付出了巨大代价，真正能在外语上过关的人很有限，如没有合适的环境，很快就退化了。在这方面，日本的做法确实值得借鉴。随着国际交往的日益增多，一方面应提高国人的外语水平，但同时也应认真考虑如何提高外语的应用效率，通过少数人的高效服务让多数人受益应是可考虑的选择。 （原文写于2008-10-09 08:56:43 新浪博客）

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[转载]当前在治霾大业的基本概念上还存在三大疑点

热度 1 杨学祥 2014-3-11 19:56

当前在治霾大业的基本概念上还存在三大疑点 杜乐天 自从去年（2013）一月份史无前例的极重霾害到今年二月份的再次复发，已过去一年之多。看来今后还会隔三差五地重复来袭肆虐。真令整个社会为之烦恼、困惑！经过这一年上上下下的热论高潮，现在基本上已达到共识开始进入事情实施的第二阶段：下大决心，加大力度，增大投入，坚决调整能源结构，制定严格条例、法规，等等。相信不久会有显著成效。我们对减排治霾改善大气质量的举措完全拥护。 不过，从灾害学的科研角度上看，在治霾的基本概念上还存在以下不可忽视、不应回避的三大疑点: 1.此类霾害究竟是否只有人为因素一种（可称人为霾）？如果真的如此，尽管在下手治理中存在众多麻烦、困难，但全部都在掌握之中，到时肯定能做到彻底治好，还我长年晴空万里。 然而经过深思和科研结果看，事情可能还不这么简单。我们认为霾害不是一种而是两种。除人为霾之外还肯定存在天然霾。如果真的如此，花费上万亿元投入，结果只能把人为霾治好，那剩下的天然霾仍然加害我们，摁下葫芦又浮起了瓢，又将如何应对和处置？！ 2.在霾害的垂直方向分布上看来也不只是大气霾的唯一的这个层次，在它之下肯定还有地下霾存在。大气霾人们都看得见，相对说还比较好治，然而地下霾人们看不见，觉察不到，在治理上就更难对付。这方面早有相当多的新研究结果，可叹的是专业思维封闭或者视而不见，弄得气象学界相当被动，究竟此等重霾到底为何如此大面积不分城乡又如此突然冒出来的机理至今难以回答。这种突发式上百万平方公里的灾难全世界都未曾有过（至于伦敦、洛杉矶小例，均不可比）。 3.大气霾的可怕众人早已感受甚深，无不谈霾色变！然而奇怪的是至今人们不约而同地普遍以为这都是气象学问题。 实际上重霾之所以成灾并不应只看成是单纯气象学问题，而是地球科学问题。二者在理论内涵上大不一样。 大气圈的威力对于人类来说极其巨大不可抗拒！然而对于地球来说却微不足道。它只不过是地球表面上很薄很薄的一个吸留层膜，其质量连地球的百万分之一都不到；大气圈的压力只有一个大气压，而地球内部的气流上万大气压，而且气量远远大于大气圈（至少多500倍的气还在地球内部）。地内气旋在强大的压力差、质量差、温度差、粘度差的驱动下自发反重力向上向地表和空中喷流，在时空上很不均匀，时而强时而弱，此处起，彼处伏，总是大区域游移，对各地大气圈环流有不可忽视的巨大搅动。在向上喷流中必然会把地下及土壤层中的微颗粒也带到地面和空中。问题复杂的就在于它向上必须穿过大气层，混入大气层之中，天然霾再加上人为霾混在一起共同搞得浊气冲天，使我们难以辨别，不明二者权重若干。于是人们只能认识到单一人为霾的利害。如果形象点加以比喻，这是狐假虎威的关系。 总之，上述疑点究竟是否存在，解决起来并不难，办法大体如下： 1）做实验加以检验。在国内外过去早有类似实验，可资借鉴。无奈受专业限制不去了解。此等实验并不难做。 2）更重要的是要联合各有关专业、学科共同治理。可以认为，现在的任何一个学科都不可能单独给出完善答案首先是指气象学。近些年在网上，在众多学术论坛上，在众多学术刊物上，奇怪的是不约而同地认为霾害只是（或者基本上是）单一气象学问题。这一论点是会误大事的。应当把重级霾害视为地球科学问题才好。这样就会找出新办法和新希望（容后再说）。 在学术界，无庸讳言，存在着相当普遍和相当严重的专业排斥病。只有一家有垄断的发言权，其它新的见解往往加以排斥。近些年已有多次沉痛的教训。地震不能预测论使我们解除武装束手待毙。汶川大震，玉树大震惨烈伤亡，不堪回首。相信气象学界有众多智慧型同行会比我们更清醒学术包容的深刻含意。正确的态度是避免一家之言，各专业各学科团结一起共同治灾。此乃社会之大幸！！

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悼气象学大师叶笃正

sunyu367 2013-10-17 14:18

悼气象学大师叶笃正 秋霜悼叶剪秋凉 云海气旋乱夜窗 徽墨象宏渲翰林 学文大义谱华章 高风师表铭天下 原本叶牍显瑞祥 此生笃定桑梓梦 来者正心续国强 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/10/283911.shtm

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介绍《风暴守望者》 — 28位气象学先驱者的故事（全书可下载）

热度 2 hillside 2013-9-26 16:43

特别提醒： 本文介绍之书籍转载自 http://www.phy.pku.edu.cn/climate/wiki2/doku.php/home 该网页在页底注明“ http://www.phy.pku.edu.cn/climate 内容遵循如下协议： GNU Free Documentation License 1.3 “ 经与此书主译——北大大气与海洋科学系闻新宇老师联络，他同意进行介绍，以下附上回信内容： ”***，你好，我们确实正在出版此书，不过也不是为了钱（版税），所以你可以放在你的网页上与朋友分享，没有问题。但还是要遵守GPL协议：即标明出处；若有修改则标明修改。 希望我们都是为了促进知识的传播，而不是为了汇集金钱，在此大前提下，没有问题。 谢谢你， 闻新宇“ 在此，也向闻新宇老师等的辛苦劳动表示谢意。如有网友们愿意修改，不妨锻炼一下。 我且抛砖引玉：书中几处混淆了”地“与”的“用法。 附1：以下为原网页介绍： http://www.phy.pku.edu.cn/climate/wiki2/doku.php/publication/%E5%87%BA%E7%89%88%E7%89%A9 风暴守望者 我们从2012年3月开始翻译了一本介绍气象学先驱的科普读物。这本书分5个时代，向我们介绍了28位著名气象学家的生平，展示了这些科学巨人背后鲜为人知的生活故事。我们希望通过翻译这本书，让更多的朋友和同行得以了解他们身上的闪光点，获得和我们一样的乐趣与感动。 书名： Storm Watchers: The turbulent history of weather prediction from Franklin's kite to El Niño 译名：风暴守望者 — 从富兰克林的风筝到厄尔尼诺的天气预报风云史 原著：John D. Cox 翻译：闻新宇、贾喆、朱清照 鸣谢：吴书强、徐粼澄 查看： 译文全文（共28章） 下载： PDF

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气象学的“大气环流”与地理学的“大气环流”各执一词？

热度 1 hillside 2013-9-25 22:19

　　气象学与地理学在部分术语上各行其道，相安无事。比如，气象学中的副热带、陆面过程；地理学中的亚热带、地表过程。 　　近日发现，气象学的“大气环流”与地理学的“大气环流”似乎也各执一词，颇为有趣。下面进行分述。 　　1.大气中各种气流的综合，称为大气环流 (1)《气象学与气候学基础》（气象出版社，2004年第2版，适用于地理类专业）第131页称：“大气中各种气流的综合，称为大气环流。环流是大气的基本特征。大气环流按其空间尺度可分为三级：一级环流、二级环流和三级环流。三级环流是由于风速、风向受局地影响而产生的小尺度的环流，如海陆风、山谷风等。” (2)《自然地理学》（南京大学出版社，2001年第1版）在第120页称：“热量分布不均导致大气压力变化后产生大气运动，并形成尺度不一的大气环流。”。 (3)《现代自然地理学》（高等教育出版社，2001年第1版）第87页称：“在太阳辐射、地球自转、地表面性质以及地面摩擦的共同作用下，使得大气圈内的空气产生了不同规模的三维运动，总称为大气环流。由于作用于空气的各作用力大小的不同，形成了各种尺度的环流。” 　　2.大气环流是指大范围的大气运动 　　(1)气象学研究者编著的《气象学》（中国农业出版社，2002年第1版）在第110页称：“大气环流是指大范围的大气运动（平均）状态及其随时空的变化过程。” (2)《地球科学导论》（高等教育出版社，2000年第1版）第149页称：“地球上空大气层中大规模的气流运动称为大气环流。大气环流包括全球性的环流运动和局地性的环流运动；水平方向的气流运动和垂直方向上的气流运动。” 　　上述两种大气环流界定可以视作广义定义与狭义定义。各类媒体上的大气环流应当理解为广义还是狭义？广义定义的大气环流与风的差异在哪里？大气环流的“大范围”大到何种程度？大气环流方向如何表征？风是什么？风向哪儿吹？《气象学与气候学基础》称：“空气的水平运动称为风。”《气象学》（中国农业出版社，2002年第1版）称：“除赤道地区以外，自由大气中的风，基本上都是沿着等压线或等高线吹的。” 　　我认为，将所有的大气运动都称作“环流”似乎过于勉强。比如，范围不大情形下、往往直来直去的海陆风、山谷风称作“环”流可能难以使人信服。 　　在大气环流内涵的扩展方面，张学文先生提出的大气环流从容出入地面的“吞云吐雾”令人耳目一新。 附：大气（空气）循环的定义、现象与学说 （ http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-680117.html ）

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中国现代气象学主要奠基人之一、中国科学院资深院士陶诗言先生逝

marvin 2012-12-20 13:37

上周末12月16号我刚从北京出差回来，周一17号就看到大气所主页显示陶诗言院士逝世的消息，很是惊讶。我们也只是当初10年学期初听报告的时候，有幸聆听一次。后来就没有再见到了。甚是遗憾！地球科学界和大气科学界纷纷以各种方式表示悼念。 陶诗言是中国近代天气预报理论和方法的开拓者和奠基人之一，是国际知名的季风领域专家。他从事大气科学研究工作70余载，把毕生精力献给了大气物理、天气学、气候学、卫星气象学、中尺度天气动力学、大气污染气象及大气环境等专业领域的开拓与研究，为中国现代天气预报业务的建立和“两弹”试验的气象预报保障做出了杰出贡献。 　　陶诗言逝世的消息传开后，大气科学和气象领域的人士纷纷撰文表示哀悼之情，尤其那些曾经受教于他的人，更是心感悲痛。中国气象局兰州干旱气象研究所原所长徐国昌，是在1954年的北京天气预报短训班上认识陶诗言的，当时陶诗言为短训班作中国台风和中国寒潮专题讲座。徐国昌追忆道：“陶先生完全不看书稿，对影响我国强台风和寒潮大多数个例的日期、路径和影响程度，讲述得一清二楚，如数家珍，不下大工夫是绝对做不到的，第一次听他讲课，就为他从事气象科学事业的认真精神所折服。” 　　陶诗言在科研上的敬业精神给他的学生留下了难以磨灭的印象。曾经跟随陶诗言攻读在职博士的北京气象局梁丰回忆说，每次去先生家讨论，拿到先生推荐看的英文文献，看到页面空白处密密麻麻标注的小字说明，他心里总是既感动又惭愧。“先生从来不批评我做论文的进度慢，但他用自己的行动给我以鞭策，让我不敢懈怠。”梁丰说。 　　1918年8月12日，陶诗言出生于浙江嘉兴一个教师家庭。少年时代的陶诗言不仅成绩优异，而且热爱体育运动，曾是学校足球队队员。1938年，19岁的陶诗言离开家乡，只身到重庆考入中央大学水利系，一年后他转到地理系气象专业学习，与著名的大气物理学家顾震潮成为同班同学。 　　抗战期间的1942年，陶诗言获得理学学士学位，并留校任助教。1944年，时任中央研究院气象研究所代所长的赵九章到中央大学向涂长望教授求助要人才，涂将自己很欣赏的学生陶诗言推荐给赵九章。于是陶诗言在当了两年助教后，就来到设在重庆北碚的气象研究所工作，在赵九章先生的指导下开始了科学研究，从此与气象事业结下不解之缘。 　　当时气象研究所对年轻人的淘汰很厉害，招进来的年轻人都是一年一评，年底拿不到聘书就自己离开，每年能留下的不到五分之一。在这里，陶诗言更加发奋。他得到了当时兼任浙江大学校长的竺可桢的亲自点拨，得到了赵九章等国内外一流学者的精心教诲。生前，陶诗言曾回忆说，“老所长每天晚上要到房间里来和我们讨论问题，看你有没有新思想。大家讨论得很激烈，而且老师还希望你最好能把他驳倒。”由此可见民国学术风气与学术传统对陶诗言的深远影响。 　　1949年11月1日成立的中国科学院，决定对前中央研究院24个单位进行接管、合并和调整，其中以气象研究所为基础成立了地球物理研究所，周恩来任命赵九章为地球物理研究所所长，陶诗言自此进入中国科学院地球物理研究所继续从事气象科学研究工作。那是一段新中国气象科学筚路蓝缕的阶段，陶诗言做出了卓越贡献。 　　1950年底，陶诗言率领地球物理研究所气象组的大批人员，从南京到北京参加与军委气象局联合建立的联合天气分析预报中心的工作。当时国内气象资料奇缺，基础薄弱，很难做出正确的天气预报。陶诗言和顾震潮一起，克服重重困难，领导建立了我国天气分析预报业务，承担起对全国天气预报工作的指导，在建国初期的国防和国民经济建设中起到了积极作用，比如1954年8月，长江流域发生百年未遇的特大洪水，由于陶诗言等及时作出正确判断和预报，使人民的生命和财产避免了重大损失。 　　“文革”结束以后，中国气象科学也迎来了一个科学的春天，陶诗言更是如鱼得水地推进了中国气象科学的发展。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。1985年1月起兼任南京大学气象系（现为大气科学系）教授。 　　陶诗言虽然是中国气象科学的元老级人物，在学术上的造诣非常高，但是为人却非常谦虚，且非常注重通过日常交流来传达他对科学的理解。 　　徐国昌在纪念陶诗言的文章中追忆了一个饶有意味的细节：“1960年代初期，陶先生给我推荐了爱因斯坦写的《物理学的进化》这本书，他告诉我，他已经认真地读过了这本书，这是一本哲学著作，记述了爱因斯坦提出相对论的思考过程，陶先生在该书的许多页面上加注了批语。1970年代后期，陶先生又向我推荐了贝弗里奇写的《科学研究的艺术》一书。陶诗言先生不仅自己十分关注自然科学的哲学问题，在这方面有很高的修养，而且也引领我去学习自然哲学，对我的启发和提高起了十分重要的作用。我国老一辈的气象学家都很注意哲学问题，有很高的哲学修养。”对于陶诗言这一代在民国博雅的学术文化中成长起来的科学家来说，科学与哲学或者说与人文主义并没有那么明显的界线，是相得益彰的两翼。　 　　日常生活中的陶诗言更是一个充满情趣和人文情怀的人。一些曾经拜访过陶诗言的人追忆，音乐是陶诗言唯一收藏的“闲书”。除了架上繁多的音乐家传记，还有整箱整箱的VCD，有关于音乐家生平介绍的，更多的是音乐家们各个时期的作品，有他钟爱的贝多芬交响乐，从第一到第九交响曲成套收藏。 　　据说陶诗言工作之余最大的享受就是将自己沉浸在这些古典音乐中，听贝多芬、肖邦、莫扎特、柴可夫斯基，几至物我两忘。然而对音乐最刻骨铭心的记忆是在1997年，那一年与他相伴40多年的老伴离世，很长一段时间，陶诗言将自己关在房间里听音乐，拼命地跑图书城看书，以这种方式来克制伤悼之情。 　　陶诗言在国际大气科学界享有崇高的声望，然而其宁静平和却远出世人所料。因此，其人格境界所产生的影响正如其科学上的贡献一样，为世人津津乐道。作为大气科学领域的权威和资深院士，一生从不为盛名所累。陶诗言曾经很直接地对学生说，“关于这方面的研究，我认为某某做得比我好，建议去找他请教，效果会更好。”他曾说，自己最多只能算个“中等资才”，要说优点，恐怕只有一个，就是有韧劲，不怕失败，自认为配得上“锲而不舍”这个词。而得以遇见竺可桢、赵九章这样的良师，叶笃正、顾震潮这样的益友，则更是人生中的大幸。这就是陶诗言，一个好学深思、谦逊低调和懂得感恩的科学家。

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[转载]近十年气象学与大气科学学科中国学者SCI发文居前50位期刊

marvin 2012-10-29 10:18

2002-2012 年 SCI 收录至少有一位中国学者（不包括台湾地区）发表的论文 1,118,850 篇（截至到 2012 年 10 月 27 日 按出版年统计），其中 气象学与大气科学 (Meteorology Atmospheric Sciences) 学科论文 7814 篇，包括学术论文 7655 篇、会议论文 330 篇、综述 73 篇、社论 43 篇、更正 35 篇、通讯 7 篇、会议摘要 1 篇等。 7814 篇文章共发表在 126 种气象学与大气科学学科期刊上，其中 Elsevier 出版的 Atmospheric Environment 《大气环境》 刊登了中国学者发表的论文 973 篇，中国学者在气象学与大气科学学科 126 种期刊发文量居前十位的期刊见表一。 表一 2002-2012 年 SCI 收录中国学者发表的气象学与大气科学学科论文发文量居前十位的期刊 排名 期刊名称 2011 年影响因子 发文量 占总文章 量的百分比（ % ） 1 Atmospheric Environment 《大气环境》 3.465 973 12.452 % 2 Advances in Atmospheric Sciences 《大气科学进展》 中国 0.987 972 12.439 % 3 Journal of Geophysical Research Atmospheres 《地球物理学研究杂志：大气》 3.021 785 10.046 % 4 Advances In Space Research 《空间研究进展》 1.178 434 5.554 % 5 Acta Meteorologica Sinica 《气象学报》中国 0.534 326 4.172 % 6 Atmospheric Chemistry and Physics 《大气化学与物理学》 5.520 297 3.801 % 7 Journal of Climate 《气候杂志》 4.097 277 3.545 % 8 Water Air and Soil Pollution 《水、空气与土壤污染》 1.625 246 3.148 % 9 Journal of Tropical Meteorology 《热带气象学报》中国 0.313 212 2.713 % 10 Atmospheric Research 《大气研究》 1.911 199 2.547 % 表二 2001-2011 年 SCI 收录中国学者发表的气象学与大气科学学科论文发文量居前 50 位的期刊 排名 期刊名称 发文量 占总文章 量的百分比（ % ） 1. Atmospheric Environment 973 12.452 % 2. Advances in Atmospheric Sciences 972 12.439 % 3. Journal of Geophysical Research Atmospheres 785 10.046 % 4. Advances in Space Research 434 5.554 % 5. Acta Meteorologica Sinica 326 4.172 % 6. Atmospheric Chemistry and Physics 297 3.801 % 7. Journal of Climate 277 3.545 % 8. Water Air and Soil Pollution 246 3.148 % 9. Journal of Tropical Meteorology 212 2.713 % 10. Atmospheric Research 199 2.547 % 11. Disaster Advances 189 2.419 % 12. Annales Geophysicae 163 2.086 % 13. Theoretical and Applied Climatology 154 1.971 % 14. Agricultural and Forest Meteorology 136 1.740 % 15. International Journal of Climatology 135 1.728 % 16. Natural Hazards 129 1.651 % 17. Climate Dynamics 118 1.510 % 18. Journal of the Air Waste Management Association 109 1.395 % 19. Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics 106 1.357 % 20. Climatic Change 97 1.241 % 21. Meteorology and Atmospheric Physics 97 1.241 % 22. Monthly Weather Review 94 1.203 % 23. Journal of The Meteorological Society Of Japan 89 1.139 % 24. Journal of The Atmospheric Sciences 85 1.088 % 25. Aerosol Science and Technology 83 1.062 % 26. Radio Science 82 1.049 % 27. Terrestrial Atmospheric and Oceanic Sciences 71 0.909 % 28. Global Biogeochemical Cycles 68 0.870 % 29. Environmental Research Letters 63 0.806 % 30. Climate Research 61 0.781 % 31. Journal of Aerosol Science 60 0.768 % 32. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 52 0.665 % 33. Tellus Series B Chemical and Physical Meteorology 49 0.627 % 34. Boundary Layer Meteorology 47 0.601 % 35. Journal of Applied Meteorology and Climatology 47 0.601 % 36. Quarterly Journal of The Royal Meteorological Society 46 0.589 % 37. Journal of Hydrometeorology 44 0.563 % 38. Physics and Chemistry of the Earth 44 0.563 % 39. Natural Hazards and Earth System Sciences 43 0.550 % 40. International Journal of Greenhouse Gas Control 42 0.537 % 41. Climate of the Past 38 0.486 % 42. Journal of Atmospheric Chemistry 33 0.422 % 43. Nonlinear Processes in Geophysics 28 0.358 % 44. Bulletin of the American Meteorological Society 26 0.333 % 45. International Journal of Biometeorology 26 0.333 % 46. Weather and Forecasting 26 0.333 % 47. Ocean Modelling 25 0.320 % 48. Tellus Series A Dynamic Meteorology and Oceanography 23 0.294 % 49. Asia Pacific Journal of Atmospheric Sciences 22 0.282 % 50. Meteorological Applications 22 0.282 %

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近十年气象学与大气科学学科中国学者SCI发文居前50位期刊

热度 4 wanyuehua 2012-10-27 07:13

2002-2012 年 SCI 收录至少有一位中国学者（不包括台湾地区）发表的论文 1,118,850 篇（截至到 2012 年 10 月 27 日 按出版年统计），其中 气象学与大气科学 (Meteorology Atmospheric Sciences) 学科论文 7814 篇，包括学术论文 7655 篇、会议论文 330 篇、综述 73 篇、社论 43 篇、更正 35 篇、通讯 7 篇、会议摘要 1 篇等。 7814 篇文章共发表在 126 种气象学与大气科学学科期刊上，其中 Elsevier 出版的 Atmospheric Environment 《大气环境》 刊登了中国学者发表的论文 973 篇，中国学者在气象学与大气科学学科 126 种期刊发文量居前十位的期刊见表一。 表一 2002-2012 年 SCI 收录中国学者发表的气象学与大气科学学科论文发文量居前十位的期刊 排名 期刊名称 2011 年影响因子 发文量 占总文章 量的百分比（ % ） 1 Atmospheric Environment 《大气环境》 3.465 973 12.452 % 2 Advances in Atmospheric Sciences 《大气科学进展》 中国 0.987 972 12.439 % 3 Journal of Geophysical Research Atmospheres 《地球物理学研究杂志：大气》 3.021 785 10.046 % 4 Advances In Space Research 《空间研究进展》 1.178 434 5.554 % 5 Acta Meteorologica Sinica 《气象学报》中国 0.534 326 4.172 % 6 Atmospheric Chemistry and Physics 《大气化学与物理学》 5.520 297 3.801 % 7 Journal of Climate 《气候杂志》 4.097 277 3.545 % 8 Water Air and Soil Pollution 《水、空气与土壤污染》 1.625 246 3.148 % 9 Journal of Tropical Meteorology 《热带气象学报》中国 0.313 212 2.713 % 10 Atmospheric Research 《大气研究》 1.911 199 2.547 % 表二 2001-2011 年 SCI 收录中国学者发表的气象学与大气科学学科论文发文量居前 50 位的期刊 排名 期刊名称 发文量 占总文章 量的百分比（ % ） 1. Atmospheric Environment 973 12.452 % 2. Advances in Atmospheric Sciences 972 12.439 % 3. Journal of Geophysical Research Atmospheres 785 10.046 % 4. Advances in Space Research 434 5.554 % 5. Acta Meteorologica Sinica 326 4.172 % 6. Atmospheric Chemistry and Physics 297 3.801 % 7. Journal of Climate 277 3.545 % 8. Water Air and Soil Pollution 246 3.148 % 9. Journal of Tropical Meteorology 212 2.713 % 10. Atmospheric Research 199 2.547 % 11. Disaster Advances 189 2.419 % 12. Annales Geophysicae 163 2.086 % 13. Theoretical and Applied Climatology 154 1.971 % 14. Agricultural and Forest Meteorology 136 1.740 % 15. International Journal of Climatology 135 1.728 % 16. Natural Hazards 129 1.651 % 17. Climate Dynamics 118 1.510 % 18. Journal of the Air Waste Management Association 109 1.395 % 19. Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics 106 1.357 % 20. Climatic Change 97 1.241 % 21. Meteorology and Atmospheric Physics 97 1.241 % 22. Monthly Weather Review 94 1.203 % 23. Journal of The Meteorological Society Of Japan 89 1.139 % 24. Journal of The Atmospheric Sciences 85 1.088 % 25. Aerosol Science and Technology 83 1.062 % 26. Radio Science 82 1.049 % 27. Terrestrial Atmospheric and Oceanic Sciences 71 0.909 % 28. Global Biogeochemical Cycles 68 0.870 % 29. Environmental Research Letters 63 0.806 % 30. Climate Research 61 0.781 % 31. Journal of Aerosol Science 60 0.768 % 32. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 52 0.665 % 33. Tellus Series B Chemical and Physical Meteorology 49 0.627 % 34. Boundary Layer Meteorology 47 0.601 % 35. Journal of Applied Meteorology and Climatology 47 0.601 % 36. Quarterly Journal of The Royal Meteorological Society 46 0.589 % 37. Journal of Hydrometeorology 44 0.563 % 38. Physics and Chemistry of the Earth 44 0.563 % 39. Natural Hazards and Earth System Sciences 43 0.550 % 40. International Journal of Greenhouse Gas Control 42 0.537 % 41. Climate of the Past 38 0.486 % 42. Journal of Atmospheric Chemistry 33 0.422 % 43. Nonlinear Processes in Geophysics 28 0.358 % 44. Bulletin of the American Meteorological Society 26 0.333 % 45. International Journal of Biometeorology 26 0.333 % 46. Weather and Forecasting 26 0.333 % 47. Ocean Modelling 25 0.320 % 48. Tellus Series A Dynamic Meteorology and Oceanography 23 0.294 % 49. Asia Pacific Journal of Atmospheric Sciences 22 0.282 % 50. Meteorological Applications 22 0.282 %

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姚俊强：气象学家独霸全球变化论坛的时代已经结束了

热度 5 杨学祥 2012-10-7 09:15

姚俊强：气象学家独霸全球变化论坛的时代已经结束了 杨学祥 根据近百年的气候变化历史和温室效应理论，气象学家得出了全球变暖的结论，并对人为排放温室气体提出了警告。该理论的最大硬伤是难以解释历史上出现过多次冰期，大气中温室气体的增减由何种因素控制的问题没有得到解决。 目前对温室效应存在普遍的误解：把二氧化碳作为主体。澳大利亚气象学家布赖恩特指出，最重要的“温室”气体是水蒸气，它对气温的影响是可逆的，多则成云，遮蔽阳光。对近年来测到的增温现象起要作用的不是人为增加的温室气体，而是含量增大的水汽 。水汽的双重性在气候冷热循环中有重要作用：少量水汽和大量二氧化碳的温室效应导致气候变暖，水汽逐渐增多；增多的水汽结成浓云，遮蔽阳光，大量降水将大气中的二氧化碳变为酸雨，带回海洋和陆地，温室气体不断减少，气候由暖变冷。二氧化碳的温室效应不具备这种转化作用。大规模火山喷发造成地下二氧化碳向大气大量释放，导致全球变暖，与此同时，海底火山喷发导致的海洋变暖是二氧化碳和水汽大规模进入大气的重要原因，人为温室效应不具备这种能力。 地球是一个复杂系统，处于各种因素作用的平衡状态，任何微小因素的增强都有可能打破这种平衡。气候周期是天文轨道效应的表现，也是微力激发的主要形式。10万年、4万年、2万年、1800年、200年、60年气候冷暖周期与潮汐、太阳活动、地球轨道、月球轨道周期一一对应。目前处于1800年气候周期的变暖高峰，200年气候周期的变冷初期、60年气候周期的变冷阶段，长短周期冷暖反相交错，冷暖变化剧烈，是极端事件频发的特殊时期。 姚俊强撰文指出，气象学家独霸全球变化论坛的时代已经结束了，地质学家开始加入这场史无前例的争论。但愿他们的相辅相成能为人类造福，给预防自然灾害带来更清醒的认识。 相关新闻： 全球变暖是否会导致更多火山爆发和强震？ 2010-05-03 07:01:30 来源： 气候变化媒体在线 2010年4月14日冰岛第五大冰川——埃亚菲亚德拉冰盖冰川附近的一座火山喷发后形成大量烟尘,不仅使部分冰川融化引发洪水，冲毁了附近道路和桥梁，而且产生的大量火山烟尘，严重影响了欧洲地区的空中交通，多国机场被迫关闭，造成严重的经济损失。欧盟委员会主席巴罗佐发表声明说，冰岛火山喷发给欧洲造成了前所未有的影响，他将建议专门小组，评估这场自然灾害给欧洲航空业以及整体经济造成的不利影响。 究竟是什么导致了冰岛火山的爆发？全球变暖是否会导致更多的火山爆发和地震？各国科学家众说纷纭，大致分为三派： 一、无关派 据英国《卫报》报道，专家指出，气候变化引起更多地震和火山爆发的说法是无稽之谈，不过，已经有足够的证据说明必须严肃对待这一威胁了。这是一个模棱两可的报道，它显现了守旧派的顽固坚持和现实证据不断涌现的难解矛盾。 无关派普遍认为，气候变化和地震火山活动事件之间不存在任何联系。专家称，没有证据说明目前全球变暖的水平影响了上周导致上千人丧生的中国地震，并导致欧洲各国关闭机场的冰岛火山爆发。 二、相关派 相关派的科学家说，在远古时代，大气的巨幅升温就曾和地质变化联系在一起。虽然目前说未来几十年的气候变化能够导致类似的地质变化还没有什么根据，但是已经有足够的证据说明必须严肃对待这种威胁了。有些专家已经把目前的全球变暖与山区的大规模落石和山崩联系到了一起。 专家指出，全球变暖的确能够影响包括地震在内的地质灾难，因为它能移动地球表面的大量物质。融化的冰川和上升的海平面改变了大规模水体的分布，这种改变将通过地面释放压力。压力的变化使地裂和地震变得更有可能。德国的研究显示，地壳有时非常脆弱，一场滂沱大雨就可以引起地球表面压力的变化，从而导致地震发生。 专家指出：“这是个新兴的科研领域，可能会带来很有意思的研究成果。原来，普遍认为气候变化和此类事件之间不存在任何联系。现在的观点是气候变化可能会引起更多的地质运动。长远来看，如果气候的确出现了巨大变化，我们应该可以看到变化带来的影响。” 中国学者早在2002年就提出了气候变冷与深海地震之间的关系，并相继提出全球变暖与地震火山活动频发的关系。 全球20世纪初的低温期、30-40年代的增暖、50-60年代的低温和80年代后的迅速增暖，与拉马德雷冷暖位相的转变一一对应。2002年郭增建提出“深海巨震降温说”：海洋及其周边地区的巨震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震。伴随拉马德雷冷位相中地震的增强，近20年内全球气温将逐渐变冷。建立全球防冷机制迫在眉睫。 有 专家在2006年指出，全球变暖导致的海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，引起加载的海洋地壳均衡下沉（如同轮船加载，吃水线加深一样），由此而引发的深海强震和海啸又将迫使深海冷水上翻到海洋表面，从而将会引发全球变冷。这就是大自然的自调节作用。 我们发现，1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共18次。在1889～1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6次，在1925～1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1次，在1946～1977年“拉马德雷”“冷位相”及其边界发生11次，在1978～2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2004～2005年“拉马德雷”“冷位相”已发生2次。规律表明，拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年开始进入了拉马德雷冷位相时期，预测显示，2000～2035年应该是全球强震爆发时期和低温期。 莫斯科大学地质教研室火山学科研究员安纳托里指出，冰岛火山进入喷发活跃期，冰岛火山喷发大约有50-80年左右的周期，1998年火山学专家在雷克雅未克大学，对冰岛火山800年的历史记录和资料的熔岩层样本进行研讨，专家达成共识，冰岛火山所通过的高，低活动周期与地震有直接关联，冰岛附近的地质构造为大西洋裂谷断层，在地质运动的张裂过程中，向地壳水准延伸，导致蛀牙地质结构出现，断裂层即可引发地震为界。安纳托里认为，目前大西洋地质分裂才刚刚开始。安纳托里指出，冰岛火山灰将对人类造成重大威胁，由于火山灰位于35000至40000英尺的大气平流层，这个高度的大气中没有风雨干扰，水蒸气少，火山灰在60年内难以在平流层消失。安纳托里预测，冰岛火山将在2030年和2040年之间进入喷发的高潮期。 拉马德雷冷暖位相转换周期为50-70年，冰岛火山喷发大约有50-80年左右的周期，两者的对应关系表明冷气候与地震火山强烈活动密切相关。 三、观察派 尽管无关派矢口否认全球变暖和地震火山频繁发生的联系，但是，已经有足够的证据说明必须严肃对待这一威胁了。观察派科学家们呼吁，要展开广泛的调查，查清楚在全球变暖的大环境中，气温上升是否会导致更多的火山爆发、地震、山崩和海啸。 笔者认为，冰岛火山喷发导致大量冰川融化，它不仅导致洪水泛滥，而且会进一步破坏冰岛地区的地壳均衡，引发更强烈的地震火山活动，认真调查全球变暖和地震火山频繁发生的相关关系可以预防更大的灾害发生。 全球变暖理论的创始人都是气象学家，他们是从气象学的角度研究温室效应对全球气候变化的影响，他们的竞争对手恰恰就是天文学和地质学结合的天文冰期理论。 20世纪最大的科学成果就是确立了米兰克维奇的天文冰期理论。南斯拉夫科学家米兰克维奇通过对地球轨道三要素对气候影响的计算，得出冰期具有2、4、10万年轨道周期，其中包括地球近日点进动2万年周期、黄赤交角变化4万年周期和地球轨道偏心率变化10万年周期。 1971年丹斯加德（Dansgaard）等人发表的格陵兰冰芯氧同位素谱分析成果表明，地球气候有10万年轨道周期变化，其中9万年为冷期，1万年为暖期。更多的证据表明第四纪大冰期中的亚冰期，确实有2、4、10万年的周期记录。天文冰期理论得到确认。 按此规律推算，目前气候的暖期已接近尾声，气候“变冷说”一度成为主流。日本气象厅朝仓正在1973年3月3日的《东洋经济周刊》上撰文预言，地球将于21世纪进入“第四小冰期”。美国威斯康辛大学环境研究所布赖森（Bryson）也认为，地球目前正在非常缓慢地进入另一个大冰河期。当时的“变暖说”以大气热污染为依据，代表人物有前苏联列宁格勒地球物理观象总台布迪柯、列宁格勒大学施涅特尼柯夫和美国国家海洋和大气管理局环境保护厅的彼得森。几十年后的20世纪80年代地球气温不降反升，使全球变暖的理论成为了主流。 对20世纪80年代全球的迅速变暖，大自然必然会形成相应的反馈机制使其变冷，相关的地球物理机制有：火山灰降温效应、深海地震降温效应、强潮汐降温效应、大西洋淡水循环降温效应等等。火山灰降温效应和深海地震降温效应将导致全球气候变冷。1952、1957、1960、1964年连续四次9级以上强震导致20世纪50-70年代强烈降温，以至于当时气象学惊呼小冰期的到来。这是无关派极力反对相关派的重要原因。 英国海洋学家警告称，墨西哥暖流有可能在不久的将来完全消失，这将导致欧洲大陆的平均气温下降10°C。根据专家们提供的数据，在最近的12年中，墨西哥暖流的强度已经减弱了三分之一。而这一后果的出现与西伯利亚各河流的流量以及北极冰层存在着密切联系。专家们介绍说，由于全球气候变暖，北极地区的冰层正在逐渐融化，这导致注入海洋中的河水也越来越多。这样以来，大量淡水的涌入会逐渐阻断热交换过程，从而干扰墨西哥暖流的形成。在正常情况下，墨西哥暖流会将较为温暖的海水从北回归线附近一直输送到西欧沿岸。到达欧洲北部地区后，海水会逐渐变冷，体积也会缩小。由于冷海水的密度较大，其会不停地涌向海底，这样就可保障洋流不断地发生循环。如果水中的含盐量太低（主要是由于海水与大量的淡水发生混合），其密度便会减小，难以下沉，从而阻断温暖海流涌向北欧地区，更严重的还有可能造成洋流运动陷于停滞。 地球演化的历史表明，全球气候变化和全球地质变化和构造活动密切相关，大陆的分布、火山的喷发和强烈的地震活动对全球气候变化和生物灭绝有决定性的影响。 由英国布里斯托尔大学教授史蒂夫？斯帕克斯领衔起草的英国地质学会报告称，“超级火山”每5万年喷发一次。第四纪冰期与间冰期的交替周期为10万年。 在冰期，海洋大约有100-200米厚的水层变为两极2000米厚的冰盖，由地壳均衡原理，两极地壳将下沉700米，赤道洋壳将上升33-66米，赤道周长扩大200-400米，形成南北向赤道张裂和超级火山喷发；在间冰期情况相反。斯堪的纳维亚半岛在冰盖融化后，已经上升了500米，还将上升200米。 在冰川盛期和冰融盛期，由于海平面升降都将发生超级火山喷发，周期为冰期周期的一半，即5万年。冰盖的消长破坏了原有的地壳均衡，应发强烈的构造活动：地震火山活动频发。这为冰岛火山喷发的动力提供可靠的机制。气候变化和火山活动具有明显的天文周期。 气象学家独霸全球变化论坛的时代已经结束了，地质学家开始加入这场史无前例的争论。但愿他们的相辅相成能为人类造福，给预防自然灾害带来更清醒的认识。 编辑：叶海英 http://www.weather.com.cn/climate/qhbhyw/04/427107.shtml 全球变暖可以导致火山爆发和强震？ 2012-08-02 10:02:23　来源：光明网卫生频道　姚俊强 http://health.gmw.cn/2012-08/02/content_4694767_2.htm

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[转载]美国国家科学院气象学方向的院士名单

热度 1 hgiap 2012-8-19 21:23

美国国家科学院气象学方向的院士名单 Here is a partial list of the names in geophysics: By Scientific Discipline Geophysics Ahrens, Thomas J. Aki, Keiiti Anders, Edward Anderson, Don L. Anderson, James G. Anderson, Kinsey A. Arnold, James R. Axford, W. Ian Backus, George E. Bender, Michael L. Blamont, Jacques E. Broecker, Wallace S. Brownlee, Donald E. Busse, Friedrich Cameron, A. G. W. Chamberlain, Joseph W. Cicerone, Ralph J. (climate) Clayton, Robert N. Cox, Charles S. (oceanography) Dahlen, Francis A. Davis, Russ E. (oceanography) Donahue, Thomas M. Dziewonski, Adam M. Fisk, Lennard A. Fung, Inez Y. (climate) Geiss, Johannes Gilbert, Freeman Gloeckler, George Gold, T. Goldreich, Peter Goody, Richard M. Gordon, William E. Gurnett, Donald A. Hansen, James E. Held, Isaac M. (climate) Helliwell, R. A. Holton, James R. (meteorology) Hoskins, Brian John (meteorology) Hunten, Donald M. Jokipii, Jack R. Keeling, Charles D. (climate) Keilis-Borok, V. I. Kennel, Charles F. Kivelson, Margaret G. Knopoff, Leon Lal, Devendra Lallement, Rosine Le Pichon, Xavier T. Lean, Judith L. Lilly, Douglas K. (meteorology) Lindzen, Richard S. (climate) Longuet-Higgins, Michael S. Lorenz, Edward N. (climate) Malkus, Willem V. R. Manabe, Syukuro (climate) McDonald, Frank B. McKenzie, Dan P. McWilliams, James C. (oceanography) Melosh, Henry J. Monin, Andrei S. (climate) Morgan, W. Jason Munk, Walter H. (oceanography) Ness, Norman F. Pedlosky, Joseph (climate) Pettengill, Gordon H. Phillips, Norman A. (meteorology) Price, P. Buford, Jr. Ramanathan, Veerabhadran (climate) Ravishankara, A. R. Reed, Richard J. (meteorology) Rhines, Peter B. Sagdeev, Roald Z. Schubert, Gerald Sclater, John G. Solomon, Sean C. Solomon, Susan (climate) Stern, Melvin E. Stone, Edward C. Turcotte, Donald L. Turekian, Karl K. Uyeda, Seiya Van Allen, James A. Veronis, George Villard, Oswald G. Walker, Robert M. Wallace, John M. (climate) Wasserburg, G. J. Wetherill, George W. Wood, John A. Wunsch, Carl (oceanography) The subdiscipline in the parentheses is added based on what I know. Crutzen and Molina are in environmental science.

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lincystar 2012-7-30 15:47

技术篇 from http://hg.iap.ac.cn/mylink.htm http://hg.iap.ac.cn/data.htm 资料及方法、模式库 附录 B: 技术篇 东亚季风研究资料及方法库的建立 为了研究东亚夏季风的年际以及年代际变化，作者收集了近些年来能够找到的气候资料以及常用的方法和模式组建了东亚季风研究数据及方法库，它具体包括大致如下两个部分（表 6.1 ） , 注以下列出的资料大部分为资料中心未收集的 , 是作者通过各种渠道获得的。谨向曾经提供资料的国内外同仁及朋友致以衷心的谢意。 表 6.1 资料 ( 数据 ) 库的组成： 其资料目录包括： ★ 综合资料： 1 NCAR/NCEP （ 1949-2001 ）再分析资料 时间： 1949 年 1 月到至今 资料性质：月平均，日平均，格点： 2.5*2.5 ，垂直层次： 17 层，分为 1000 ， 925 ， 850 ， 700 ， 600 ， 500 ， 400 ， 300 ， 250 ， 200 ， 150 ， 100 ， 70 ， 50 ， 30 ， 20 ， 10hPa 目前，由于资料量大，只收集了等压面的资料。 其中 1949 年 1 月到 1957 年 12 月无日资料，并且月资料尚需验证 本文主要研究的资料为此资料。该资料能够较好的反映东亚地区的气候变化 日平均资料（1948-2001年） 2 ECMWF 再分析资料 资料性质：月平均 ; 格点： 2.5*2.5 时间： 1979 年 1 月到 1999 年 12 月 资料性质：月平均；格点： 2.5*2.5 该资料目前的时间长度尚只有十几年资料，不过从总体上，若对东亚地区气候变 化而言，该资料较 NCAR/NCEP 的再分析资料为好。 ★ 大气资料： 1 全球逐旬及逐月向外长波辐射（ OLR ）资料 时间： 1974 年 6 月 1 日到至今，网格点： 2.5*2.5 资料性质 : 月平均；侯平均;日平均 2 NMC 北半球风场资料 格点： 2.5*2.5, 经度 :0-360, 纬度 :90N-20N 时间： 1962 年 12 月到 1992 年 12 月 资料性质 : 侯平均 3 Xie and Arkin 的全球降水资料 格点资料： 2.5*2.5 , 时间： 1979 年 1 月到 1999 年 12 月 资料性质 : 月平均 现受到最新更新资料到 1999 年 3 月 4 北半球海平面气压资料 资料来源： P.D.Jones, CRU(Climate Research Unit, University of East Anglia), 英国 时间： 1873 年 1 月到 2000 年 12 月 资料性质：格点， 5*10 5 全球海平面气压资料 资料来源： NCAR/NCEP 的再分析资料 资料性质：格点； 2.5*2.5 时间： 1958 年 1 月到 2000 年 12 月 6 NASA Water Vapor Project-NVAP 总云量和各层的水汽资料 资料来源： NASA 时间： 1988 年到 1994 年日和月平均资料 联系地址： ringrud@stcnet.com ★ 台站资料以及全球气候变化资料： 1 GHCN V1 资料，全球台站资料， 英文： The Global Historical Climatology Network: Long-Term Monthly Temperature, Precipitation, Sea Level Pressure, and Station Pressure Data 资料来源： NCDC,NOAA, 美国 温度：月平均， 6039 站，时间： 1701 年 -1990 年 降水：月平均， 7533 站，时间： 1697 年 -1990 年 SLP: 月平均， 1883 站，时间： 1755 年 -1988 年 台站气压：月平均， 1873 站，时间： 1768 年 -1988 年 2 GHCN V2 资料，全球台站资料， 英文： The Global Historical Climatology Network: Long-Term Monthly Temperature, Precipitation, Sea Level Pressure, and Station Pressure Data 资料来源： NCDC,NOAA, 美国 包括温度、降水、 SLP 、台站气压； 1880 年 1 月到 1997 年 12 月 另外，包括格点温度异常资料 ( 平均温度，最大温度，最小温度 ) 资料性质： 72( 经度 )*36 （纬度）， 5*5 时间： 1880 年 1 月到 2000 年 12 月 3 日本、韩国的气温和降水月平均资料 韩国的 14 个代表站（ 1953-1994 年）的温度及降水资料 日本 36 个台站（ 1951-1986 年）的降水资料以及 50 个台站（ 1946-1996 年）的 温度资料 4 中国 160 台站的气温和降水月平均资料 时间： 1951 年 1 月到2000 年1 2 月 资料：气温和降水资料 5 中国地温月平均资料 时间： 1951 年 1 月到 1997 年 12 月 6 中国地面气候资料（ 1961-1990 ） 资料来源：国家气象中心气候应用室 全国 196 站， 资料性质：台站（包括气压、气温、空气湿度、云、降水、天气日数、蒸发、积 雪、风、地温、冻土、日照 7 中国高空气候资料（ 1961-1990 ） 资料来源：国家气象中心气候应用室 全国 124 站，包括从地面、 1000 、 850 、 700 、 500 、 400 、 300 、 250 、 200 、 150 、 100 、 70 、 50 、 30 、 20 、 10 百帕的气压、温度、温度露点差、风速 8 全球长时间温度资料 资料来源： P.D.Jones ， CRU(Climate Research Unit, University of East Anglia), 英国 时间： 1856 年 1 月到2000 年 12 月 资料性质：格点， 5*5 9 全球长时间序列降水资料 资料来源： Mike Hulme, CRU(Climate Research Unit, University of East Anglia), 英 国 时间： 1900 年到 2000 年 资料性质：格点，分为两种， 2.5*3.75 和 5*5 格点 ★ 积雪资料： 1 北半球雪盖和海冰密集度资料： 资料来源：美国 National SnowIce Data Center 资料性质：每周， 时间： 1971 年 1 月 4 日到 1995 年 9 月 3 日 联系地址： nsidc@kryos.colorado.edu ★ 海温资料： 1 Gisst Version3 海温资料，其中包括海冰资料 资料来源：英国 hadley 中心 资料性质： ascii 码和 grd 数据格式，其中单位应除以 100 ， 海冰以 -1000 记，缺测值为 -32768 ，资料为月平均， 1*1 网格 起始点为 179.5W ， 89.5N ，终点为 179.5E ， 89.5S 时间： 1870 年到 1999 年12 月 2 日本 JMA 的全球月平均海温资料（ 1946 年 1 月到至今） 资料名称： Global Sea Surface Temperature (GLBSST) data set 资料来源： Oceanographical Division ， Japan Meteorological Agency 时间： 1946 年 1 月到至今 数据格式： 2*2 格点，月平均， GRIB 格式 80S 到 80N ，其中气候海温： 30 年平均， 1961 到 1990 年 联系地质： ocean@umi.hq.kishou.go.jp 3 全球海洋不同深度的海温及热含量资料 ( 第一版 ) 资料来源： Joint Environmental Data Analysis Center(JEDAC) Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, California. 资料性质：从 0 到 400 百米的海温异常以及热含量资料， 时间： 1950 年 1 月到 2000 年 12 月 (1) 格点： 5 （纬向） *2 （经向） , 范围：纬向为 60N 到 60S. 资料分为 0 ， 20 ， 40 ， 60 ， 80 ， 120 ， 160 ， 200 ， 240 ， 300 ， 400 米共 11 层 缺测码： 9999 网络地址： http://jedac.ucsd.edu/ 4 全球海洋不同深度的海温及热含量资料 ( 第二版 ) 资料来源： Joint Environmental Data Analysis Center(JEDAC) Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, California. 资料性质：从 0 到 400 百米的海温异常以及热含量资料， 时间： 1955 年 1 月到2000 年 12 月 (2) 格点： 5 （纬向） *2 （经向） , 范围：纬向为 60N 到 60S. 资料分为 0 ， 20 ， 40 ， 60 ， 80 ， 120 ， 160 ， 200 ， 240 ， 300 ， 400 米共 11 层 缺测码： 9999 网络地址： http://jedac.ucsd.edu/ ★模式 资料： 1 日本CCSR/NIES AGCM20个初始场积分40年资料（用观测海温1958年1月-1997年11月） T21高斯格点，18层大气模式，主要可以研究可预测性问题。（This work is made by me and Prof.Xie Shangping(UH,U.S.A) and Shiji Matsumura) 2 世界几个主要模式对未来的预测 包括（CCSR/NIES,ECHAM4,HADCM3,CISRO AGCM,CCM3,CSM etc.) 300年的积分资料 ★ 综合图表及资料： 1 气候系统监视报告 时间 :1980 年 1 月到 1999 年 ( 至今 ) 资料来源：日本气象厅 资料性质：月刊 http://ddb.kishou.go.jp/climate/MRCS/mrcs.html email:lfd_diag@hq.kishou.go.jp 2 Climate Diagnostics Bulletin 时间 :1996 年 1 月到 2001 年 ( 至今 ) 资料来源 :Climate Prediction Center, NOAA, U.S.A 资料性质：月刊 http://www.cpc.noaa.gov email:wd52mh@hp16.wwb.noaa.gov 3 CDIAC’s Numeric Data Package Collection 资料性质： 2 张光盘， 资料来源： Carbon Dioxide Information Analysis Center;Envirormental Sciences Division;Oak Ridge National Laboratory ★指数 资料： 1 大气环流异常指数（ SOI,NAO,….. ） SOI 指数 资料来源： CPC (NOAA, 气候预测中心 ) 时间： 1882 年 1 月到 2001 年至今 NAO 指数 资料来源： CRU,UK,P.D.Jones 时间： 1821 年到 2001 年至今 SOI 指数 资料来源： CRU,UK,P.D.Jones 时间： 1866 年到 2001 年至今 Nino1+2,Nino3,Nino4 海温指数 时间：月平均（ 1950 年 1 月到 2001 年至今） 周平均（ 1990 年 1 月到 2001 年至今） 资料来源： CPC(NOAA, 气候预测中心 ) 2 14 种大气环流指数分布 资料来源：美国 CPC(NOAA, 气候预测中心 ) 时间： 1950 年 1 月到 2001 年至今 包括： North Atlantic Oscillation (NAO) East Atlantic Pattern (EA) East Atlantic Jet Pattern (EA-JET) West Pacific Pattern (WP) East Pacific Pattern (EP) North Pacific Pattern (NP) Pacific/ North American Pattern (PNA) East Atlantic/West Russia Pattern (EA/WR) Scandinavia Pattern (SCA) Tropical/ Northern Hemisphere Pattern (TNH) Polar/ Eurasia Pattern (POL) Pacific Transition Pattern (PT) Subtropical Zonal Pattern (SZ) Asia Summer Pattern (ASU) 3 国家气象局发布的 74 个要素场指数资料。本人还整理了 西北太平洋副热带高压的各指数（ 1951 年 1 月到至今） 资料来源：国家气象局 ★ 图集： 1 中国气候图集，中央气象局编制，地图出版社， 1966 年 2 热带季风图集 乌元康编著 气象出版社， 1987 年， 图集情况： 1979 年 -1984 年 5 月到 8 月的欧洲中期预报中心的气象资料而成。 3 全球大气环流时间平均统计图集，吴国雄，刘还珠著，气象出版社， 1987 年 图集情况： 1979 年 9 月到 1984 年 8 月）每日 4 次的 13 层资料 4 热带太平洋物理气候图集，符淙斌，章名立， J. 弗莱彻 , 苏炳凯 , 全小伟著 科学出版社 ,1990 资料情况 : 利用全球综合海洋大气资料集 (COADS) 提供的海面气象观测资料，时间： 1950 年到 1979 年逐月热带太平洋物理气候基本要素场，包括海面大气热状况、运动学和动力学特征，海洋与大气之间的辐射、热量、水分和动量交换与热量的水平输送，以及它们的年变化和年际变率。 5 中国气候灾害分布图集，主编：黄荣辉，郭其蕴，孙安健，海洋出版社， 1997 年， 图集情况：包括 1951-1990 年每年四季的气候灾害分布图 160 幅， 1951-1990 年我国 7 种气候灾害发生频率的分布图 22 幅，以及全国及我国东部的华南、长江中、下游和华北三个区的干旱和雨涝的年际变化图 6 幅。它可以作为研究气候灾害的基本资料。 方法库： 方法库包括数据分析库以及常用软件库以及模式库 ★ 数据分析库： 包括常用的 Fortran 程序： 经验正交函数 (EOF) 复经验正交函数 (CEOF) 扩展经验正交函数 (EEOF) 旋转经验正交函数 (REOF) BP 典型相关 奇异值分解 (SVD) 小波分析 功率谱分析 最大熵谱分析 奇异谱分析 (SSA) 多通道奇异谱分析 (MSSA) 回归分析 POP 分析技术 滤波方法 ( 低通滤波，高通滤波，带通滤波器 ) 等程序。 ★ 气象常用的软件目录： 利用一些商用或科学上的软件，常常可以事倍功半，下面我就列举一些我所使用过的软件，它们均可较好的解决各种气象问题。在此总结的目的也是希望广大气象工作者开阔思路。 1 Matlab (version 5.0,5.1,5.2 and 5.3)—( 目前在美国气象界使用非常广泛，它拥有非 常强大的 toolbox, 利用其 toolbox 可以解决气象上大多复杂问题，例如 SVD 分析， 小波分析，常用的统计分析、傅立叶分析等） 2 Visual Fortran 6.0A and Array Visulation （支持 Fortran90 标准，并且带有可视化工具，功能强大，支持多种编译系统，是 DEC 公司 1998 年最新的产品，方便调试程序） , 现收到最新更新 6.0C 3 Fortran Powerstation 4.0 和 4.1 （同样为 DEC 公司出品，较 2 为早，支持 Fortran90 标准，是较为完备调试程序的工具，较 2 简单） 4 Origin 5.0 和 patch2 （非常好的两维数据场绘图，且可以进行简单的统计计算，并直接画图） 5 Mathmatic3.0 和 4.0 （功能强大的数学运算软件，可以利用它进行公式推导或数据分析，较程序直观，且可以直接成图。 6 SPSS V7.5; 8.0;9.0( 专业的数据统计分析软件，可直接绘图，可利用它进行气象资料场的诊断分析 ) 7 SAS V6.12 （专业的数据统计分析软件，可直接绘图，也可利用它进行气象资料场的诊断分析，和 SPSS 功能不相上下） 6 Sigmal Plot v3.04 and v4.0 （非常好的两维数据场绘图，带有简单的统计功能，直 观，简单，方便） 7 Excel2000 （目前属 office2000 的一个组件，它可以简单的对数据资料进行分析和 处理，并直接成图，很方便的把图插到 word 里进行编辑） 8 Grads v1.7.9( 气象上最常用的绘图软件，并且它还可以进行简单的数据处理，并对目前气象流行的 netcdf 格式的数据可直接处理，目前它有各种版本的软件，分别对不同的操作系统，完全免费 ) 9 Vis5d （气象上三维作图软件，它可以动态的显示三维资料场的变化，非常直观， 目前也有各种机器的版本，最近，北京大学暴雨实验室已经把它移植到微机上， 并对它成功的实行汉化工作，属免费软件） 10 NCAR Graphics （ NCAR 开发的气象作图软件，目前，最新版本为 NCAR Version4.1, 它的功能强大，既可画两维的数据场，又可以画三维数据场资料的变化。新版增 加了人机对话的功能。用它做出的图较 Grads 做出的图美观，清晰，但属于商业 软件，目前较贵，我所已购置 NCAR 作图的最新软件。 11 PCMDI （属于模式后处理软件，可以和气象模式紧密的结合起来，做到数值模式的可视化，同时也可进行常用的气象作图） 12 Gsview （可以处理和显示及其打印各种 PS 图形和文字） 13 Latex （例如 wintex ， scientific workplace 2.5 ， winedt ， scientific notebook v3.0 ， wincct ， Emtex ）（国外各种气象杂志最常用的排版格式，对气象科研人员推广自己的成果非常有用） 14 Powerpoint2000 （属 office2000 的一个组件，利用它可以做出各种生动的胶片，同时若配合计算机和多媒体投影仪可以将个人的工作生动的展现出来。） 15 WPS2000 （支持动态 gif, 另外，有大量的数学公式、化学公式等，并且集中了 office2000 的大部分性能。对论文排版以及演示等方面非常有用） 16 Photoshop v5.02,v5.5( 可以对气象图形进行后处理以及重新着色等，是非常强大的图形处理软件 ) 17 Smartdraw v4.14 （专长画各种流程图，以及各种概念图，和 visio v5.0 的功能类似，不过该软件短小精悍，是非常好的工具之一） 18 Winsurf （适合画各种等直线，结合中国地图等，可用于画较为复杂的台站数据图） 19 Grapher （类似 winsurf 软件，适用于两维等直线作图） ★ 模式目录： 目前只涉及全球大气环流模式，以后将逐渐加入海洋模式及其海气耦合模式以及区域模式。 全球大气环流模式 1 新版的大气所的两层模式（格点模式） 研制人：曾庆存，梁信忠，张学洪，袁重光，林朝辉 它是一个对流层大气的有限差分模式，模式顶为 200 百帕，但考虑了平流层臭氧对太阳短波辐射的吸收作用。该模式在垂直方向采用 δ 坐标系，分为等质量的两层大气，在水平方向上采用了余纬 - 经度坐标，变量按 C 网格分布，其水平分辨率为 4*5 。模式的控制方程组是经过坐标变化和变量替换等特殊处理的球面斜压原始方程组。 新版本的模式对整个模式程序进行了结构优化和向量化，从而提高了模式的效能，同时还修正了模式程序中的一些错误。另外，还改进了模式的地表反照率参数化方案。它在进行气候数值模拟等方面，仍具有较好的模拟能力。它最大的优点就是模式比较省时。可以在较短的时间内进行较长的积分试验，本论文的模拟工作就采用了大气所的两层模式，不过采用的是林朝辉博士在 lasg2000 上最新的新版本模式，该模式在去年的气候预测中取得了较好的成绩。 模式的动力框架经过了大量的检验，并同其他模式进行了比较。 2 大气所的九层模式（格点模式） 研制人：曾庆存，梁信忠，张学洪， R.D.Cess, 毕训强 大气物理所九层大气环流模式是一个包括对流和低层平流层的全球格点模式。大气所九层模式是曾庆存、梁信忠、张学洪和 Cess 联合发展的 IAP/SUNY 9L AGCM 模式的继续，与国外同类模式相比， IAP 9L AGCM 不仅在模式动力框架和计算格式方面有较优越的特性，而且在物理过程参数化方案等方面也有自己的特色。另外，毕训强博士对该模式做了进一步的完善及重新调试工作，重新调试了模式部分参数及物理过程参数化方案的控制参数，另外引入了先进的 FFT 算法，并进行了对整个模式程序的结构优化和全面向量化优化，全面提高了模式性能。 IAP 9L AGCM ，该模式垂直方向有 9 层，为一包括对流层和低层平流层的大气环流模式，模式顶取为 10 百帕，为细致描写上下边界层的行为，对模式 δ 坐标进行了不等距分层，垂直方向变量分布采用 lorenz 状的结构，模式水平方向采用均匀经纬度网格，水平格距为经向 4 ，纬向 5 ，水平分量分布采用 Arakawa-C 网格。 该模式是参加 AMIP 第 2 阶段研究计划（ AMIP2 ）的 IAP GCM 之一。 3 大气所 LASG 研制的九层模式（谱模式） 研制人 : 吴国雄，刘辉 IAP L9R15 AGCM 是一个在引进基础上改进的谱模式（ Lin,1991 ）引入的澳大利亚 9 层谱模式（ Simmonds,1985 ）。在水平方向为菱形 15 波截断，水平分辨率约为 7.5 ° (经度) *4.5 ° (纬度);在垂直方向采用δ坐标,分为不等间距的9层,其中有三层位于行星边界层,故对边界层的刻画比较细致.该模式的主要特点之一是引入了 ” 标准层结扣除 ” ,这样大大提高了模式的性能（Wu,et al.,1996） 4 美国 NCAR 的 CCM3.6 模式（谱模式） 研制人： Erik B.Kluzek,Jerry Olson,James M.Rosinski,John E.Truesdale,Mariana Vertenstein Climate and Global Dynamics Division of NCAR,Boulder 如何获得： ftp.ucar.edu Name:anonymous Password:username@domain cd ccm bin get ccm3.6.code.tar.gz get ccm3.6.datasets.tar NCAR CCM3.6 是最近的一版模式，它是由 NCAR 的气候动力小组研制的。早期的 CCM 模式是基于澳大利亚数值气象研究中心和欧洲中期天气预报中心的大气环流模式的基础上发展起来的， CCM3 模式是 CCM 模式的第四代，也是最新版本。 CCM3 相对于 CCM2 对一些重要的物理过程参数化都作了许多重要的改进。 NCAR CCM3.6 为其最新的模式，它相对于早些的 CCM3.2 主要作了如下几种改变， 1 物理过程的改变（如修正了表面压力的计算，增加了计算地球轨道参数的能力，另外辐射计算包括了 19 个波段等）， 2 改变了输入输出的格式（主要输入输出格式改变为 netCDF 格式等）， 3 改变了用户界面 4 修订了原有模式的 Bug 等。 http://www.cgd.ucar.edu/cms/ccm3/index.html 5 COLA模式（ 6 ECHAM4模式 7 日本CCSR/NIES模式（18 levels) *IAP 大洋环流模式 研制人：张学洪、梁信忠、俞永强 第一代 IAP 大洋环流模式（ OGCM ）是一个 4 层、 4*5 分辨率的模式 , 该模式未采用“刚盖”近似，而是一个具有自由面的模式。 第 2 代 IAP 大洋环流模式是一个 20 层， 4*5 分辨率的模式，包括一个热力学海冰模式，简称 ML20 。该模式有 3 个版本，即 ML20-0 （陈克明， 1994 ；张 1996 ） ,ML20-1 （俞永强， 1997 ） ,ML20-2 （俞永强，周天军， 1998 ） 新一代的 IAP 大洋环流模式，模式空间分辨率提高，垂直方向有 30 层，水平分辨率相当于 63 个波的三角形谱截断（ 1.875*1.875 ），同时模式采用了沿等密度面扩散格式以及比较成熟的参数化方案。 除了上述全球海洋环流模式， IAP 还推出了太平洋区域海洋环流模式（张荣华， 1989 ； Zeng,1991 ）。 * 大气物理研究所海气耦合模式 A 用 4 层海洋环流模式与两层大气环流模式的耦合。 B 利用 20 层海洋环流模式的原始版本（ ML20-0 ）与两层大气环流模式耦合 C 用 20 层海洋环流模式的修订版本（ ML20-1 ）与一个多层的大气环流模式（ 9 层 15 波菱形阶段大气环流谱模式 -L9R15 耦合。 D 建立了一个全球海洋 - 大气 - 陆面系统模式，即 GOALS/LASG 。目前，已发展了 4 个版本的 GOALS 模式 * 东亚中心的区域气候模式， 该模式的动力框架与美国 NCAR/PENN MM5 相同。一些物理过程来自于 NCAR RegCM2 。在模式系统中发展并改善了两个重要的部分：大气 - 植被相互作用和气候 - 气溶胶相互作用。在陆面物理过程方面，还发展了大气 - 植被 - 土壤界面模式，增加了一个直接与树冠面相连的近地层，用该方案与 MM5 耦合。还在区域气候模式中增加了一个气溶胶传输模式。一系列研究表明，该模式在模拟亚洲季风气候结构和潜在变化方面有良好的发展前景。 有关信息 :http://ast590.tea.ac.cn 以上所述资料和方法，你可以陆续在作者的主页中见到，主页的地址 http://monsoon.iap.ac.cn/~hg/, 或直接 email 给作者 另外，我将同资料中心的王鹏飞一起尽快将该资料库系统建成，也希望所内同仁提供宝贵意见以及相关资料。 我的 email 为： hg@mail.iap.ac.cn 或 hg@lasgsgi4.iap.ac.cn hgiap@hotmail.com(persistent) 目前尚处于试验阶段，今后将和资料中心的同仁们一块完善该资料库。 ★ 对资料库建设等展望和讨论： 以上这些资料、程序、方法以及模式等只是作者历年来收集和整理的一部分，当然存在着诸多问题，但作者认为目前这方面工作亟待开展，而此种工作在国外已有专门人员（特别是专门从事计算机软硬件工作人员以及专门的技术人员）的参与并参加开发工作。而此种工作对科研人员的论文写作以及文章质量等都有着非常重要的工作。目前中国在资料验证和处理方面已远远地落后于美国以及欧洲气象部门。我们的资料仅仅停留在台站观测资料的基础上，而最新的资料的获取又十分的困难，研究人员的资料选取方面常常是拿到资料后就用，对资料的好坏并没有进行验证。所以急需一部分专门人员对资料以及方法等进行二次开发和验证，在资料的使用上把关，另外也急需对有中国特色的资料进行整理和开发利用，这样才能真正做到科研工作有创新性，而不是总依赖于国外的资料。本人希望借此论文的资料部分能够引起同仁们对气象研究资料以及方法等这方面的重视，避免重复劳动，提高效率，并做到兄弟单位间资料的共享。 (2001年更新）

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不平衡的“辐射平衡”——气象学中的“辐射平衡”是错译吗？

热度 2 hillside 2012-7-14 12:30

　　自打多年前见到“辐射平衡”，就觉得非常的怪异，明明是个差值，怎么端个“平衡”的架子？ 　　在气象学教材中，“辐射平衡”是指地球表面、大气或某一地区辐射能量的收入与支出之间的差值。又称辐射差额或净辐射。据介绍： 　　地球或某一区域的地面辐射平衡是其辐射收入（即太阳短波辐射减去地面反射部分）与支出（地面散发的长波辐射减去大气向地面的长波辐射）之间的差值。地球-大气系统的辐射平衡是地面为下底，以大气顶为上顶的整个铅直柱内接收到的太阳短波辐射和大气顶界向太空放出的长波辐射之差值。将地球-大气系统的辐射平衡减去地面的辐射平衡，即得大气的辐射平衡。 　辐射平衡随季节、纬度、地面状况、云量和大气成分而变化。平均而言，高纬度地区为负值，低纬度地区为正值。由于地面与大气的热状况多年来无长期变化趋势，所以对整个地球表面与大气而言辐射平衡应为零值。 　　我总是怀疑“辐射平衡”的翻译与采用环节应当有个故事。我不知道，这个术语最早是翻译自何种语言，也不知道它的传播路径。我总觉得它是一个错译。希望对气象史有所了解的朋友给我做些介绍。

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“变脸”应该是百年气象学最重要的发现 Face－variable，a discc

lhkcc58 2012-6-8 09:41

http://www.dizhenluntan.com/thread-9108-1-1.html “变脸”应该是百年气象学最重要的发现 Face－variable，a disccovery in Meteorology “变脸”应该是百年气象学最重要的发现。 因为它的持续时间是任何一个汽团所无与伦比的。 因为它的极其规律的运行方式是无法理解的。 因为它的形态是精美绝伦的。 它的重要意义应该远在“尼诺”与“尼娜”之上。

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蒸发其实不只是个热力学过程，它更是个电学过程

热度 1 lhkcc58 2012-6-8 09:33

http://www.dizhenluntan.com/thread-8844-1-1.html 这帖子里佚名实验者的实验对气象学的冲击将是巨大的

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－177对称体－－气象学的奇异现象

lhkcc58 2012-6-6 18:25

从中国台风云图可以看见一个奇异对称体： 1它永远成对称结构 2它永远沿着西经－177做南北向运动，它一般活动于北纬30－40度之间，最大活动范围曾经扩大至北纬20－50度 3这对称体的投影面积最大达几百万平方公里 4从我发现并且提出它至今已经有2年多，以上特种从未改变。

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五月的北京热死人

xupeiyang 2012-5-6 10:42

自5月2日以来，北京气温一度攀升，已连续4日平均气温在22℃以上，5月3日的最高温甚至达到33℃的历史极值，昨天温度依然超过30℃。 　　从气象学来看，日平均气温连续5天稳定超过22℃为“入夏”标准，其中首日为“入夏日”，即若今天温度仍超过22℃，则5月2日为“入夏”，即早于昨日的“立夏”，此现象为“倒挂”现象，在京城的历史上还比较少见。

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倡议有心者开展数学、化学、地理学、气象学、生物学等咬文嚼字

hillside 2012-2-5 15:24

本人前一阵曾撰一博文讨论数学中的“共轭”问题。今天搜索网络，读到了曹则贤在《物理》杂志上连载的“物理学咬文嚼字之四十二-共轭”（据悉，一至三十篇已成书《物理学咬文嚼字》出版）。我在博文中强调的是“异”轭之见，曹先生未谈异轭，但就“共”轭的多重背景与含义作了专业性的解读。 对于科学术语，我主要是一些零散的、粗浅的已见。曹则贤对于物理学名词的探究则更加系统与深入。 我见过几本国外的高数、统计翻译教材，写得很通俗、有趣，这似乎是值得我们学习的。 就现状来看，由于国内外诸多物理人士的努力，物理学领域的趣味性文章非常出色。 我想，科学网的诸位博友，如果对自身学科或其他学科名词有自身感悟，不妨写成博文。这其实既有趣，对于学习者又颇有启发性。如各位有相关链接，不妨转帖一下，也让我等增长见识。就我个人而言，我很期望科学网的地理类博主们写出自己的咬文嚼字心得与疑问。其实，我也非常希望国内的科学大腕乃至院士们能够多一些玩科学、写科学的费曼，让学子们更多地体会到科学名词推敲之乐趣，体味到学科内容之精髓。 举例来说，我对“科普”就看不太顺眼。我认为“科普”一词与“自然辩证法”一样，存在“头小身子大”的问题。“科普”的式微与“科普”名称不无关联。对于学科名词的探赜索隐、追根求源是学科的基础性工作，而不是“科普”所能概括。“科普”与哲学对于当下中国的社会各界缺乏吸引力，在中国科学界人士眼中的形象似乎也普遍不佳。尽管原因很多，名实不副仍是一个不容回避的问题。 　　 　 下面转引一段网络文字： 　　 公式F=ma中的力从哪里来? Frank Wilczek 　　 (Massachusells Institute of Technology, Cambridge, USA) 　　 黄娆 译 曹则贤 校 　　力学的概念早在Hamiltonian力学的框架内就失去了存在的合理性。但它却一直贯穿于我们处理力学问题的思维并在教科书中快乐地存在着。本文(发表在Physics Today, Oct. 2004)中，2004年度诺贝尔物理学奖得主、MIT物理学教授Frank Wilczek从科学发展史，科学方法论以及文化与心理学的角度研究了这一悖论，读来令人有茅塞顿开之感。我们迅速翻译了这篇好文章，以飨国内的广大物理学爱好者。 （中国科学院物理研究所 曹则贤） 1． 文化震撼 　　在我的学生时代，经典力学是最让我费神的一门课。这常常让我觉得很奇怪，因为在我学习那些通常被认为更难一些的高级课程时，并不觉得它们有什么困难。现在我想我已经找到答案了。这是“文化冲击”的一个例子。从数学的角度，我期望得到一个运算法则。结果我遭遇到的是一些完全不同的东西——实际上是某种“文化”。……

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汉字“雨”家军的气象学与逻辑学编队

热度 2 hillside 2011-12-31 00:26

戴统一制式“雨”帽的汉字大约有102个，可称百字雨家军。当代文献中有一部分已然免冠，整体而言明显缩水（下面的列表系摘自网络，采用简化字。我暂时没有仔细核对）。表面上似乎预示了干旱等全球气候极端变化。 雪 雩 雫 雭 雳 雱 雯 云 雰 雬 雮 雹 雷 零 雾 电 雸 雴 雼 雽 雺 雵 霁 霆 需 雿 霉 霂 霈 霄 霅 震 霃 霊 霏 霍 霖 霓 霎 霙 霑 霐 霗 霋 霕 霒 霌 霔 霜 霞 霡 霘 霟 霛 霝 霚 霠 溜 霢 雾 霩 霥 霣 霭 霨 霪 霫 霦 霳 霬 霰 霴 霮 霵 霯 霱 霸 露 霹 霿 靀 霶 霻 霺 霷 霾 霁 霼 靆 靁 霭 靃 雳 靇 靉 靊 靌 靍 靎 靋 靏 靐 从历史气候研究来说，古代文献中出现的汉字雨家军类型、级别、力度等应当都是有差异的。但到底有几种类型呢？我因时间关系，一时未能找到相关文章，也可能暂时没有系统的研究。不过，我想，从气象气候学与逻辑学角度进行一些分类研究是具有一定意义的。 搜索中国知网发现，研究雨部（雨头）的文章已出现一篇且仅有一篇，题为“释《说文解字·雨部》字及其中的自然现象》”，作者为文字学者，研究了《说文》中出现的52个雨部汉字。我认为，如有气象学者或其他地学学者对此进行比较深入的研究可以发现更多的内涵。

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“现代气象学”为何“千呼万唤始出来”？—由《水文学史》想到的

hillside 2011-12-15 13:25

“气象学”中似乎并无明确的“古代气象学”或“古典气象学”存在。为什么呢？核心原因是什么呢？ 李白一曲“黄河之水天上来，奔流到海不复回”，名为“水问”，实为“气问”（降雨来源）。 我不知道大气学界的原因分析是什么。我认为，根子出在，近代之前，普天下的仁人智士（非“志士”之误）未能猜测与发现降水的来历。既然不知雨雪从何而来，当然觉得高深莫测，“天有不测风云”了。 《水文学史》中从水文的角度探讨了西方人艰难的猜雨、猜水历程。由此，我就想到了这就是“现代气象学”极度难产的原因。

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[转载]JCR 2010 收录大气科学/气象学的68种期刊（转载）

热度 2 HL2004 2011-12-14 22:30

ACTA METEOROL SIN 0894-0525 ADV ATMOS SCI 0256-1530 ADV SPACE RES 0273-1177 AEROSOL SCI TECH 0278-6826 AGR FOREST METEOROL 0168-1923 ANN GEOPHYS-GERMANY 0992-7689 ASIA-PAC J ATMOS SCI 1976-7633 ATMOS CHEM PHYS 1680-7316 ATMOS ENVIRON 1352-2310 ATMOS MEAS TECH 1867-1381 ATMOS OCEAN 0705-5900 ATMOS RES 0169-8095 ATMOS SCI LETT 1530-261X ATMOSFERA 0187-6236 AUST METEOROL MAG 0004-9743 AUST METEOROL OCEAN 1836-716X B AM METEOROL SOC 0003-0007 BOUND-LAY METEOROL 0006-8314 CLIM DYNAM 0930-7575 CLIM PAST 1814-9324 CLIM RES 0936-577X CLIMATIC CHANGE 0165-0009 DISASTER ADV 0974-262X DYNAM ATMOS OCEANS 0377-0265 ENVIRON FLUID MECH 1567-7419 ENVIRON RES LETT 1748-9326 GLOBAL BIOGEOCHEM CY 0886-6236 IDOJARAS 0324-6329 INT J BIOMETEOROL 0020-7128 INT J CLIMATOL 0899-8418 INT J GREENH GAS CON 1750-5836 IZV ATMOS OCEAN PHY+ 0001-4338 J AEROSOL SCI 0021-8502 J AGROMETEOROL 0972-1665 J AIR WASTE MANAGE 1047-3289 J APPL METEOROL CLIM 1558-8424 J ATMOS CHEM 0167-7764 J ATMOS OCEAN TECH 0739-0572 J ATMOS SCI 0022-4928 J ATMOS SOL-TERR PHY 1364-6826 J CLIMATE 0894-8755 J HYDROMETEOROL 1525-755X J METEOROL SOC JPN 0026-1165 J OPER OCEANOGR 1755-876X J TROP METEOROL 1006-8775 MAUSAM 0252-9416 METEOROL APPL 1350-4827 METEOROL ATMOS PHYS 0177-7971 METEOROL Z 0941-2948 MON WEATHER REV 0027-0644 NAT HAZARD EARTH SYS 1561-8633 NAT HAZARDS 0921-030X OCEAN MODEL 1463-5003 OCEAN SCI 1812-0784 PHYS CHEM EARTH 1474-7065 PHYS GEOGR 0272-3646 Q J ROY METEOR SOC 0035-9009 RADIO SCI 0048-6604 RUSS METEOROL HYDRO+ 1068-3739 SOLA 1349-6476 SPACE WEATHER 1542-7390 TELLUS A 0280-6495 TELLUS B 0280-6509 TERR ATMOS OCEAN SCI 1017-0839 THEOR APPL CLIMATOL 0177-798X WATER AIR SOIL POLL 0049-6979 WEATHER 0043-1656 WEATHER FORECAST 0882-8156

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水文学的“拿来主义”

热度 1 hillside 2011-8-18 12:51

“拿来主义”一词是鲁迅先生首倡的。他说：“没有拿来的，人不能自成为新人，没有拿来的，文艺不能自成为新文艺。” 水文学的的“拿来主义”传统其来有自。水文学早期是工程学科，它的理论基础来自水力学、地理学、气象学等基础学科。《水文学史》(（Biswas，A.K.著,刘国纬译)尽管介绍了水文学中使用的不少理论，但冠以水文学家的寥寥无几。 就是今日，水文学仍然主要是服务于工程建设、运用与管理的学科。工程水文从业人数远远大于从事水文机理研究的数量。 为什么会有此文呢？还得从“震惊”说起。《物理水文学》（张济世著）是一本很有新意、颇有价值的书籍，此书前言说：“让人们感到震惊的是，这些惊人的进步绝大部分并不是水文学家所取得的。也就是说，某些应当由水文学家完成的工作，已经由其他领域的科学家完成了，现在应当是由水文学工作者对这些成果，按照水文学理论框架来进行系统的理解和整理的时候了。” 我不知道感到“震惊”的具体范围，但我推测水文界人士之中比例很少，因为这并不鲜见。倒是圈外人士可能会发生这样的惊异。 当今世界，科学迅猛发展，传统的、画地为牢的学科界限逐渐被打破。以水文学而论，貌似水文学的研究领域在扩大，其实从更高层次、地球系统科学的视角看来并不如此简单。时下，生态、土壤、气候都在扩展地盘，用数学的集合术语来说，地学学科的全集有所增加，但主要是地学各学科纷纷拓展生存空间，交集明显增大而已，共享地盘增加而已。由此造成两栖类、多栖类科学工作者显著增多。这应当是学科的双赢或多赢。这种情形类似多种国籍，与领土的独享特性完全不同。并不见得水文学的领域增加了，大气科学、土壤科学的地盘就受到影响。 再谈“震惊”的目标，传统水文学似乎是自洽的，并不动力向外寻求支持。而大气科学则有些不同，随着社会需求猛增，它需要水文学在内的陆面过程的支持。为什么水文界不太需要支持，而气象学特别是气候学、土壤学、生态学似乎需要呢？主要原因是目前的水文领域并无预报的硬性压力。预报结果也缺少刚性的约束。 随着时间的推移，水文预报及至水文预测的刚性需求将不断上升，相应地，水文学也可能会取得突破性的发展。

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[转载]Geophysics

热度 1 ray20071002640 2011-5-12 10:09

地球物理学 　　作为一个天体来研究地球，地球物理学和天体物理学是分不开的；研究地球本身的结构和发展时，地球物理学又和地质学有很密切的联系。但地球物理学所探讨的范围远不止此，它还包括研究地面形状的 大地测量 学，研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的 气象学 和大气物理学，研究高空以至行星际 空间物理 学，研究地球本体的固体地球物理学（或叫做地体学），还有一些较小的分支，如 火山学 、 冰川学 、大地构造物理学等等。这些学科中，有的又各有独立的分支。 人造卫星 出现后，地球物理现象的观测扩展到了行星际空间。 行星物理学 是地球物理学的一引伸，但它所要解决的问题，离地球越来越远了。 　　地球物理学，如果狭义的理解，指的就是固体地球物理学。这一般又可分为两大方面：研究大尺度现象和一般原理的叫做普通地球物理学，利用由此发展出来的方法来勘探有用矿床和石油的，叫做勘探地球物理学（或物理探矿学）。应用于 工程地质 勘探、工程检测的发展为工程地球物理学，应用于环境探测和监测及环境保护而形成的 环境地球物理学 。地球物理学形成了独立的分支学科：地震学、重力学、地电学、地磁学，还有正在发展可能形成地热学

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[转载]惊蛰，节气之三

skyclub2008 2011-5-6 10:49

中国的传统节日真多，据有关记载，光这个节气里出现的小儿病就很多例，多为受惊 中文名称：惊蛰 英文名称： Awakening from Hibernation 定义：二十四节气之第三节气，在3月5日或6日；表示冬眠动物开始苏醒。 所属学科： 大气科学 （一级学科）； 应用气象学 （二级学科） 万物梦醒春催惊蛰 惊蛰是 二十四节气 之一，每年 太阳 运行至黄经345度时即为惊蛰，一般在每年3月4日～7日，这时气温回升较快，渐有春雷萌动，“惊蛰”是指钻到泥土里越冬的小动物被雷震苏醒出来活动。

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《熵气象学》的引言

zhangxw 2011-3-27 10:33

《熵气象学》的引言 昨天又翻看 20 年前的这本书，其引言今天看来意义犹在。今贴于此。 该书 1992 由气象出版社出版，为我和马力合著。由丑纪范院士写序。其电子版可以在 http://zxw.xjxnw.com 处下载（2012-），【 http://zxw.com.cn 上下载。张学文 .2011.3.27】 在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区 ---N ．维纳 引 言 今天的气象科学已经是一项尖端科学了。这不仅仅是由于它有遍布全球的气象观测网、有专用的卫星、雷达和一流的计算机，而且还由于我们对大气的运动规律有了较准确的认识。今天的大范围的天气预告可以说主要是在计算机上应用已知的大气运动规律演算出来的。这些 “ 规律 ” 对我们预测未来起到了十分重要的作用。 究竟我们掌握了哪些关于大气的基本规律呢？经常得到的答案是：旋转坐标系中的流体运动方程、理想气体方程、连续方程和热力学第一定律等等。 由于对大气的基本规律的掌握程度直接关系着对天气和气候的预测能力，我们大胆地再问一句：除上述基本规律之外，是否还有某些十分重要而尚未发现的大气基本规律？ 基于热力学第二定律（熵原理）作为物理学的基本规律已被广泛承认和应用，我们就可以更具体的问一下： 熵的原理是否也是制约大气的基本规律？ 在物理学中我们早已知道熵的原理是适用于一切物质系统的，因而它当然也适用于地球大气（顺便说一句，它也适用于海洋、水文、和地质 …… ）。 沿着这个思路自然又引出了如下问题： 熵原理是如何制约着地球大气的运动的？ 它在大气科学中的具体表现形式是什么？ 这正是本书探讨的中心问题。 为了便于探讨以上问题，在书中还就与熵相关的概念、原理等等也做了介绍。本书的前六章就是由这些概念和原理的介绍以及它们是如何用于气象问题之中这两大部分构成的。 熵是人们素感神秘的概念。为了不从一开始就把人们引人迷雾之中，我们在第一章先不谈嫡，而是介绍统计物理中常用的分布函数的概念。在第二章我们从气象观测事实中揭示了过去鲜为人知的近 30 个气象分布函数。这些函数中多数都已找到了（从观测数据分布中）对应的解析式。这好似我们突然发现了一批制约任一瞬时的大气内在联系的经验方程。 这些丰富的感性知识不仅加深了我们对分布函数的理解，也在期待着有一种理论对它们能做出说明。 这样，我们在第三章介绍分布函数与熵的关系就显得熵概念来得自然也来得及时了。这种引入 “ 熵 ” 的办法可以说是借助信息论和统计物理的一种综合处理。 第四章简要地介绍了熵概念在气象上的某些应用。第五章则介绍熵原理。其中心点是 最大熵原理 。理解了它之后在第六章再把它用于说明第二章揭示的各个经验方程也就不必费太多的笔墨了。 我们知道动力学是一种普遍性的原理，它适用于任一时刻的任一物质质点。熵原理呢？它也是一种普遍性的原理，它也可用于任一时刻，不过它不是用于任一物质质点，而是任一物质系统。这里的差别在于用 “ 系统 ” 取代了单一的 “ 质点 ” 。而系统中至少要有两个质点，通常是系统中含有极其众多的质点。 因此在本书中我们会看到熵的原理总是应用于各种不尽相同的系统之中（由全球空气组成的大气、由全部雨滴组成的一场降水、由全部云滴组成的一片云 …… ），得出不尽相同的具体规律。这与力学原理应用于受力不尽相同的质点从而得出不尽相同的运动规律在原则上有同构性。 由此看来，把熵的原理用于气象学中的 “ 系统 ” 时，得出的具体规律远不止一个，而会是多个。可它们又都是针对 “ 系统 ” 的新类型（有别于动力学）的规律。就精确度而言，它们并不低于动力学关系。它们与动力学关系既不矛盾又不互相从属。 认识了熵原理制约大气的具体形式当然有助于我们把数值天气预告做得更好，也有助于控制气候的变迁。在第七章我们除小结前六章的成果之外，对此也作初步讨论。

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拉马德雷现象与五运六气

sheep021 2010-12-18 20:44

欧美暴雪和中国暴雪的关系：关注历史经验 杨学祥 在自然世界里，没有一种现象是独立的，包括世上的万物，有互相依存，互相克制，互相对立，互相流通，互相激荡，，值得研究！ 博主回复：学会综合分析。 把气候灾难与潮汐、火山活动、太阳黑子活动等连起来。 宇宙一体化，全球一体化，寒热一体化，天地一体化， 杨老师够中医了啊 博主回复：给地球把脉。 呵呵，杨老师是望天高手哦。中医望人，您望天，一看一个准 博主回复：过奖了，关键是认识了拉马德雷现象，主流气象学家不认识她，还停留在大气环流阶段。 经查： 拉马德雷是一种低温高压气流，通常处于大气层较高的位置，平均每20年至30年下降一次，持续时间20多年。拉马德雷现象是美国海洋学家斯蒂文黑尔于1996 年发现的，在气象和海洋学上被称为太平洋涛动(ODP)。 拉马德雷一词在西班牙语中的意思是母亲，它是一种 高空气压流 ，分别以暖位相和冷位相两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续 20 年至 30 年。近 100 多年来，拉马德雷已出现了两个完整的周期。第一周期的 冷位相发生于 1890 年至 1924年，而 1925 年至 1946 年为暖位相；第二周期的冷位相出现于 1947 年至 1976 年，1977 年至 90 年代后期为暖位相。 由此可见，拉马德雷现象就是中国俗语三十年河东，三十年河西的气象科学版本。这个现象没有被中国气象学家首先发现，多少有点遗憾。 在气候预测中，拉马德雷现象 的地位，有点像中医中的五运六气（六十年一个周期），属于高深理论，所以精度更高。不过，五运六气也可以预测气象，古代据此指导农业。可惜，会五运六气的中医不多了。

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盆地气象学和它的某些概念

zhangxw 2010-9-16 17:58

盆地气象学和它的某些概念 张学文 （ email: zhangxw@mail.xj.cninfo.net ，2003年发表在《新疆气象》杂志第5期4-5页） 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 830002,乌鲁木齐 内容提要：就盆地气象学的某些问题进行了讨论。 关键词：盆地气象学，天气学，气候学 1986 年《新疆气象》刊出 “ 盆地气象学问题 ” 一文 ，作者提出了 “ 盆地气象学 ” 这个词汇。这个提法曾经得到了原中国气象局副局长章基嘉等很多学者的支持。现在，当时代呼唤“创新”和“西部大开发”的时候 , 重提盆地气象学问题是恰当的。 1 盆地气象学 1.1 我国盆地多 我国有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地，柴达木盆地等著名盆地。把盆地四周的山体也算在内，它们的总面积大约占国土面积的 1/5 。如果把三面环山的东北，四面有山的两湖盆地也算在内，盆地占的面积要更大。盆地涉及的人口估计也超过二亿。 西部大开发是我们关注的重点。西部很多人都生活在大大小小的盆地中。研究盆地气象，对于保护盆地生态环境和治理盆地生态环境有重要的指导意义。 1.2. 天气系统的移动性在盆地失灵 电报发明以后，在普遍设立了气象站的技术背景下， 19 世纪就利用天气系统的移动性开展了气象预告服务。锋面气旋和台风移动到那里，那里就要下雨。这是气象预告的最基本的技术依据。靠锋面的移动预告天气是我国长江以北的预告员的基本本领。 但是盆地四周有山，山体严重影响了一些天气系统的移动性。锋面、气旋、台风的线性外推技术在盆地就严重变型甚至失灵。用平原、海洋上的天气系统外推概念预告天气，有时就理论与实际脱节。国外创立的某些天气学概念在盆地不好用，自己又没有形成新概念，结果是盆地天气预告困难重重。塔里木盆地固然很少出现降水，可那里的降水预告是非常难琢磨和预告的。据说预告四川盆地的降水量也有很多困难和特点。 用什么概念、语言描述盆地天气形式的变化和做好气象预告是气象人员面对的特殊问题。 1.3. 盆地气象却有特色 文献 提出了盆地气象的几个问题。它们是 l 盆地的过热和奇寒：盆地夏季过热，吐鲁番盆地是我国的高温之最就是例子。盆地奇寒形成于冬季有大面积的积雪。 2002 年冬塔里木盆地比北部的准噶尔盆地还冷是新例子。冬季盆地内有了冷空气就堆积在盆内。形成了近地面的稳定温度层结。这对污染物的扩散十分不利。 l 气压日变化大：盆地的地面气压的变化比较大。中午的 3 小时变压经常达到负 3-4 百帕 l 盆地的风：该文提到了春季的翻山大风。一般的盆地环流没有多谈。 l 盆地的天气：该文指出 “在新疆，至少初冬时的阴雾天气应当称得上是在盆地地形下形成的相对独立的天气。从气象卫星云图上看，在有的年份初冬覆盖着准噶尔盆地低云，可以一连几天甚至上十天稳定不动。这低云的边界恰好是准噶尔盆地四周的界山，所以卫星照片上云的分布形状几乎与地图上的准噶尔盆地的形状完全一致。 生活在盆地中部的人整天在这个低云笼罩之下，空气静的几乎不动，气温在 -5 — -12 ℃ 之间，时有微量的降雪或米雪。空气的湿度近乎饱和。地面上一般是积上了这个冬季的永久积雪。 对于生活在盆地边缘山麓处的人来说，不仅是终日难得一见太阳，而且时常由阴天转为雾天，这自然为交通等带来很大问题。公路的湿滑、能见度差，很容易发生车祸，而且飞机难以降落。 这种阴雾天气是盆地地形、积雪（潮湿）的下垫面和一定的环流条件造成的。有的年份可以时断时续地维持近一个月。它一般发生在冷空气入侵后，在盆地中形成一池停滞性的冷空气的环流条件下，外界流过来的较暖空气从盆地中停滞的冷空气上部滑过。盆地的冷空气在探空曲线上表现为一个顶部与山顶相当的逆温层。这个盖满盆地的低云并不是生存在这个逆温层中，而是生存、发育在这个逆温层之下的湿中性或不稳定的层结中。 这一特殊天气最早为民航局的气象工程师刘益均所论及。 70年代自治区气象台对它作了更准确的描述（指文献 ）。80年代以来搞人工控制天气的同志又进而作了云物理等方面的研究。 在卫星云图上有时也看到塔里木盆地的部分地区和四川盆地的有类似的情况存在。 我们觉得没有盆地的特殊地形很难形成这种几乎不移动的特殊天气。它涉及的铅直厚度没有超过三公里，但笼罩的面积可达几十万平方公里。 ” 该文给出了一个探空曲线图，用以说明当时的近地面大气的层结特点。 在文献 中徐希慧指出：“ 1990年12月30日到1991年1月23日，塔克拉玛干沙漠腹地西段（阿克苏地区的沙雅南部至和田北部）出现一条宽约20km，长约400km带勾状的东北-西南走向的低云云带（给出了一张云图）。其地理位置、云的高度、外形“准静止”低维持了8天。至元月14日此特殊云带才变窄缩短了一些，地理位置和云带走向仍然很少变化 ” 在文献 中林之光就揭露了四川盆地的降水历时（一年中有降水现象的时间长度）、云量要比周围高的特点，还指出了四川盆地的夜雨多的特点。他说“ 四川盆地是我国唯一的大面积夜雨区 ”，也论证了夜雨是四川盆地所特有。他认为夜雨是地形降水。林之光的这些研究揭露了盆地气象的特殊性，这就是盆地气象学研究。 文献 揭示四川盆地连同贵州山区是我国日照时数最少是地区。年日照时数少于 1400 小时的面积非常大，等于每天没有 3 小时的太阳光。结合这里的多雨我们可以把 四川盆地称为湿盆地 。而青海的柴达木盆地的日照时数却比四周高，一年有 3000 多小时。我们可以称它为 干盆地 。我们分析这些特殊的干或者湿都与盆地地形有关。 只要树立 盆地气象学 的概念，估计还会找到更多的天气气候事实与盆地气象学有关。 2. 知识体系的特点 提出“盆地气象学”，就要建立新的知识体系。如何建立？我们认为这要 l 有较统一的研究对象、领域； l 有适用于该领域的通用性比较强又比较确切的概念； l 有研究这些对象的若干仪器、手段和方法； l 发现了较丰富的客观事实、现象； l 通过归纳、分析与推理得到了若干不互相矛盾的规律； l 有若干应用事例、一些预言和一些没有解决的新问题； l 在社会上得到了一定程度的传播。 上面这些一般认识也适合盆地气象学。 盆地气象学的建设就是克服对一般天气气候概念的生搬硬套，努力提出适合盆地天气气候特点、有一般性（普适性）又有相对确切性的概念是最重要的问题 。 我们的目标当然是寻找盆地天气气候的特殊规律，但是要描述特殊地区的规律必须有特殊的概念。没有概念性的突破难以形成新的学科。下面就是我们初步提出的几个有关概念。 3. 盆地气象学的一些概念 l 盆内云： 云顶高度低于盆地四周的山体的平均高度的云。估计在新疆和四川都存在这种云，并且严重地影响着天气气候。 l 滞留云： 云的外轮廓每天移动的距离在 100 公里以下，寿命在 3 天以上。这与地方性的积云不同，但是在盆地中可以见到。 l 盆内低空急流 ：低空急流的最大风速层低于盆地四周的山体的平均高度。仅出现在盆地内一部分地区的低空急流。 l 盆地地面特征高度： 盆地内占的面积最大的高度。 l 盆内水汽权重 ：盆地内的大气含水量（从盆地地面到盆地四周的山体的平均高度）占总含水量的权重。估计新疆的一些盆地这个权重可以达到 70-80% ，即当地多数的水汽集中在盆地内部。 l 盆地内部降水量： 指盆地内部蒸发所形成的降水量。 l 盆内云笼罩时间 ：它直接反映了盆地内的云对气候天气的影响。 l 盆内降水历时权重 ：指一年或者某时间段，盆内云形成的降水所占的时间与该时段中全部降水维持时间的比例。在新疆冬季，这个比例有时可以超过 50% 。 以上仅是根据一些天气实际和分析初步提出的特殊词汇。详细的解释要有更细的工作。 4. 盆地气象学的定义、特点与框架 研究盆地（可以包括山谷，山区）地形对天气气候（主要指当地）的影响的系统性知识称为盆地气象学。 这可以作为盆地气象学的初步定义。 根据初步分析，盆地的天气气候与周围地区有比较明显的差别。天气系统在这里的移动性差。某些天气（现象）系统在盆地内部滞留的时间长。水分（水汽、云，蒸发、降水量）在盆地内部的循环比较明显。 准确认识和利用这些特点对于保护盆地生态和改造环境有重要意义。例如，数十年的资料显示塔里木盆地的阿克苏地区的降水量是持续增加的。笔者认为：该地区截占了大量水源去开荒，这些水分就在山谷风比较大的地方蒸发。水分在这种地方的蒸发使水分内循环加强，即该地区的降水量增加。 它提示调度盆地内的水源使其在谷风强的地方蒸发，会增加盆地的降水量。 我国已经进入了大范围调水和生态治理的新时期，盆地气象学就是治理盆地天气气候和环境的理论武器。气象学不能总停留在跟着工程搞研究的阶段，它应当及时地提出重要的基础理论问题，做出对应的研究成果，从而指导和推进国家山河治理的大工程。 现在是这个新学科的形成期。收集与盆地地形有关的天气气候事实，提出对应的概念是最重要的。随后应当利用一般的流体力学、热力学等一般气象知识结合盆地气象学的特殊性发现新的规律、解释新发现的现象，甚至指导某些大型的环境改造工程。盆地气象学的知识框架要在研究中逐步形成。 5. 创建盆地气象学 在中国创建盆地气象学是有可能性的，从实用角度看也有必要性 。 21 世纪初的中国不是 100 年前的中国了。我们已经有了一定的经济基础和科技实力。我们有丰富的天气图资料、气候资料和卫星云图资料。过去向国外学习是有成绩的。但是要克服无视中国“实际”的弱点。 笔者认为有关方面组织全国有关科技人员就此召开对应的学术会议，汇集大家的初步认识是应当的。在自然科学基金会或者气象部门的研究基金中列出对应的鼓励研究方向是应当的。很多盆地在我国西部，鼓励西部的科技人员组织起来联合研究这个问题的应当的。国家在乌鲁木齐和成都成立了专门的气象研究所。它们都是盆地的所在地，应当在这个方向多做工作。 过去，结合青藏高原对下游的天气影响我国创立了 高原气象学 。今天，我们应当结合西部大开发，创立 盆地气象学 。青藏高原只有中国有，盆地在世界各地都有，我们在这个领域有建树也是对世界气象科学的贡献。 参考文献 江禾，盆地气象学问题，新疆气象， 1986 年， 10 期， 2-4 页 新疆气象局气象台预告室，准噶尔盆地冬季低云雾个例分析，气象， 1977 ， 12 期 徐希慧，气象卫星资料在沙漠气象中的应用，新疆气象， 1993 年， 16 卷， 2 期， 16-19 张家诚，林之光，中国气候，上海，上海科学技术出版社， 1985 年， 196-222 ， 270 页 张家诚，林之光，中国气候，上海，上海科学技术出版社， 1985 年， 299-315 页

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应当由中国创立盆地气象学

热度 1 zhangxw 2010-9-13 16:28

应当由中国创立盆地气象学 张学文 （说明：本稿写于2006.1.17） 2006年初始，胡锦涛在科学技术大会上提出建设“创新型国家”的战略目标。确实，多年封闭的中国经历了近100年的向西方学习的阶段，现在不能总是当学生，而应当开始搞点前人或者国外没有的东西了。胡锦涛的讲话及时又重要，他在唤醒比较墨守成规的民族踏上新程。 让气象人高兴的还有气象界的叶老获得了最高的奖励，要记住叶笃正与陶诗言等学者创立的高原气象学是叶老获奖的重要一环。确实，过去我们在外国人建立的植物分类体系中，为自己发现一个新物种而自豪，或者为发现一个新彗星而骄傲。而叶老的工作则是在科学殿堂里建立一个新的学科！ 这确实是值得我们学习和思考。就在胡主席讲话和叶老的获奖的激发下，我不由地回荡起多年的一个话题：应当由中国创立盆地气象学。 那是上世纪70年代，气象卫星的照片让我明确了每冬必到新疆准噶尔盆地的低云雾的云顶轮廓线几乎就是盆地四周山地的等高线。换言之，这些特殊的云，原来就是装在盆地内的云，而不是随便漫游四方的云。难怪它们可以滞留在盆地内多日不散，而且可以形成浓雾或者微雪天气。每年冬天新疆的低云雾反复在告诉我，它是多日少动的云、与盆地密切相关的云，它特性十足！ 我还联想四川为什么是我国的多云中心，为什么那里多雾，塔里木盆地的降水为什么那么难预告（西风带的很多天气学知识在那里不灵了）？ … 就在这些问题的年年敲打下，也在“有高原气象学，为什么不能有盆地气象”的反问下，“盆地气象学”5个字浮现到了我的眼前。1986年的“盆地气象学问题” ，2003年的“盆地气象学及其一些概念” 是我写出的初步认识。 不妨把“研究盆地（可以包括山谷，山区）对天气气候（主要指当地）的影响的知识体系称为盆地气象学”。我认为中国是个多盆地的国家，塔里木、准噶尔、四川、柴达木是大盆地，还有很多小一些的盆地（包括所有的湖泊，以至云南的各个小坝子），它们涉及的人口数量在2亿以上。盆地气象有很多特点，忽视这些特点就提炼不出对应的概念和规律，重视这些特点就会发现特有的概念和规律。开展盆地气象学研究具有重要的理论和实践价值。 我与学友邓子风高工谈这个事，他不仅同意还做宣传，时任中国气象局副局长的章基嘉请他细谈，并表示你们搞我给你们当顾问。北京大学的陈受钧教授也曾十分支持这个研究。世纪之交新疆气象研究所升格，我曾经建议以“盆地气象研究所”命名之。 80-90 年代游来光研究员看中了准噶尔盆地的低云的特殊性，他与新疆同志开展了关于它的系统的云物理学研究，其成果获得国家科技进步二等奖。我觉得从新视角梳理已经有的事实，积极开展盆地气象学研究应当是我们的使命，因为我们是多盆地的国家，因为盆地有2亿人口，因为我们要成为“创新型的国家”，因为我们也在变成气象强国… 老一代已经为高原气象学奠基，新一代在继承其事业的同时也应当开拓新领域，愿盆地气象学早日在东方创生。 (本稿2006.01.17首先发表在气象港 http://qxg.com.cn 欢迎任意的网站转贴）

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地球水文学的研究初步计划

purplelab 2010-4-7 16:07

1 ：原则 1 宏观思维 2 贯通各学科 2：目标 近期：水循环定量 中期：水文力学 远期：宏微尺度耦合水文预报

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《2012》带动地质和气象学成留学新宠

pony1984621 2009-11-22 21:44

《2012》带动地质和气象学成留学新宠 http://www.sina.com.cn 2009年11月20日 14:43 新通留学网 　　 《2012》卷走票房2.25亿美元 地质、气象学成留学专业新宠儿 　　由《后天》导演执导，好莱坞灾难大片《2012》在首映一周内就已卷走全球票房2.25亿美元，自11月13日在中国大陆上映后，更是受到影迷热追。短短几天内，大陆票房也已达8000多万元人民币。不少观众在观看这本灾难片后都给予了高度评价，甚至还有人称这部电影将成为世界灾难片的顶峰之作。其中的一句经典台词选择中国没有错，更是成为大家的最爱，证明了中国在世界上不可取代的地位。 　　 《2012》热播 气象学、地质学专业咨询人数倍增 　　相信很多人在看了《2012》后，都会感受到自然灾害带给人们的那种恐慌感。不要以为这样的场景只会发生在电影上，其实在现实生活中，灾害也是无法阻挡的。远的不说，当下遭遇的强冷空气，就给大家带来了诸多不便。不过即使是在如此冰冷的天气里，来咨询出国的学生和家长依然热情高涨，留学专家透露，近期来咨询的学生多数把目光瞄准了曾经的冷门专业。 　　留学专家告诉记者，随着《后天》、《2012》等灾难片的上映，很多学生在择业上都开始关注不少新兴专业上，如气象学、地质学、新能源学等。这些专业在前几年都是鲜有人问津的，但是最近半年内咨询的人很多，一下子就成了香饽饽。留学专家说。加上现在院校的专业分支很细，多样化给了学生更多的选择空间。特别是美国的院校，有很多排名靠前的名校都设有这些专业，如康奈尔大学、麻省理工学院、亚利桑那大学等。 　　 专业选择 关键是看市场的发展趋势 　　小施最近在准备留学美国的材料，她表示，当初为了专业选择的问题，和父母产生了不少分歧。爸妈总希望我去读个金融商科的，说出来好就业。小施却不肯，他个人比较偏爱地质勘测专业，我觉得地址勘测就不错，一些灾害发生后，重建需要大量的人才，出来后就业也不会有问题的，而且还能为社会做点真正的实事。 　　留学顾问表示，现在，像小施这样的学生有很多，他们不喜欢家长全权处理，越俎代庖，更坚信自己的选择没有错。因为专业的选择关系到自身今后的发展，由家长代选反而会模糊就业方向，还有可能入读自己不喜欢的专业，从而导致留学质量下降。留学专家说，家长应放权让学生自己选择就读专业，提高自身独立能力，在以后的留学过程中能更坚持。 　　据了解，除了上述几个专业外，还有不少学生对其他的细分专业有兴趣，比如护理专业、新闻媒体报道专业、还有针对最近汽车市场大热而推出的机械学专业等。这些专业要去哪个国家留学好，什么学校具有这些优势专业呢？学生可以在选择前先去正规的留学机构进行咨询，并请留学规划师对自身情况作较为客观的分析，根据实际情况选择。

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关于大气密度的两个猜想

zhangxw 2008-1-12 17:27

关于大气密度的两个猜想 2008.1.12 张学文 ldquo; 科学史证明一种新假说或者猜想，无论事后肯定或否定都对科学的发展起促进作用 rdquo; 。下面提出两个猜想，欢迎验证。 猜想 1 任一时刻全球大气密度的一个非线性函数值是守衡量 把同一时刻的全球大气分成 质量 相等的充分多的 k 块（如 10 5 -10 10 块），用 rho; i 表示每块空气的密度（ i=1 ， 2hellip;k ），计算这些 rho; i 的如下几何平均值 rho; （公式省略） 我们猜想任意连续的 5 天的各个 rho; 值的相对误差小于 0.5% 。即在天气学意义下可以认为 rho; 是守衡量。 rho; 值不变与大气质量守衡是两个独立的论断。从后者推不出前者。 猜想 2 任一时刻全球大气中空气密度与它占有的质量服从同一个函数关系 全球大气中空气密变化很大，但其值界于 rho; 到 rho;+Delta;rho; 的空气的数量（质量） Delta;m 应当与大气密度保持某种稳定的函数关系，例如它符合统计学里的GAMMA分布 （因为公式不好表示这里省略了） M 代表地球大气总质量，对于各种 rho; 值 n 和 beta; 都是常数，且 n 1, beta; 0 。 我们猜想此公式对任何时刻的全球大气都适用，即此函数关系有稳定性 说明 l 这两个猜想可以用全球的气象观测资料验证它们是否正确。 l 如果它们被证实，这两个猜想也可以作为约束用于数值天气预告业务，从而提高天气预告的质量。 参考文献 贝弗里奇.科学研究的艺术.北京:科学出版社,1979,44-45

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大气科学难（重要）题之一：熵气象学问题（初稿）

zhangxw 2007-11-1 16:52

大气科学难（重要）题之一：熵气象学问题（初稿） 题目：熵气象与气象分布函数研究 对题目的说明： 1. 气象分布函数研究不仅包括过去研究的各种气象要素的概率分布函数、各种云、降水物的滴谱分布，也包括例如同一时刻的全球大气中不同压力（温度、湿度、风速、风向、位温、能量、角动量 ）的空气各有多少，或者降水现象中不同深度的降水各占多少面积，不同强度的降水各占多少时间，无雨区占天气图的相对面积等大量新的函数。它们是认识大气特征的重要侧面。 2. 熵气象研究包括把上述各种分布函数与熵联系起来，再配合约束条件，利用最大熵原理，从理论上说明为什么大气变量符合这类分布函数，以及如何把它们与气象学的理论方程组联合起来求解大气的变化规律等 科学意义： 熵概念和热力学第二定律是自然科学的基本概念和基本规律。 20 世纪它们又与信息熵、分布函数、最大信息熵原理联系了起来。其应用领域又有新的扩充。 20 世纪的气象学把牛顿力学、热力学第 1 定律、气体状态方程、连续方程这 6 个方程联立起来用于气象状态的预报并且取得初步成功。但是也由于上述 6 个方程实际上涉及了风的 3 个分量（ u ， v ， w ）、压力 p 、温度 T 、密度 以及外界给予空气块的热量 Q 这 7 个变量（方程数量少于变量数量）。所以在具体使用时不得不做一些不大符合实际的假设（如绝热假设），从而使它预报能力受到限制。而这个方程组里并没有热力学第二定律的地位。鉴于热力学第二定律在自然科学中的基础地位，把它准确、有效、巧妙的用于气象学的理论园地，就可能是气象理论的新突破。 1991 年丑纪范院士为《熵气象学》（张学文，马力，气象出版社）而写的序言中认为： 这些全新的学术思想是非常值得重视的，这一方向性的有益探索无疑有着深远的意义 。 问题产生背景： 笔者在 60-70 年代做预报员时自学信息论、熵概念，结合气象问题写成《气象预告问题的信息分析》（科学出版社），这不仅把信息熵概念系统的引入天气、气候和天气预告领域，也使自己踏上了把 分布函数 - 熵 - 熵原理 用于气象学的不归路。 进展： 1981 年笔者在暴雨的维持时间、笼罩面积和深度研究中提炼出一类分布函数概念去概括它们，并且把统计力学中的玻尔兹曼统计引入气象学。而这与最大熵是一个问题的两种提法。在明确了用分布函数概念可以概括很多气象上的一般问题以后，在自然科学基金会的支持下开展的熵对气象要素分布的约束研究中我们写成《熵气象学》（ 1992 ，与马力合作）一书，它提炼了大约 30 种气象上的分布函数，并且对一部分分布函数用最大熵原理给予理论说明。这使熵气象学研究迈出了最初的一步。丑纪范院士为 他们的钻研本身已足以使人振奋。使我们觉得在主导的思潮之外，依然可以另辟蹊径，独树一帜。 笔者退休以后对持续 20 多年的努力又做了概括， 2003 年写成《组成论》一书概括的气象分布函数已经扩展到大约 50 个。我们发表的有熵气象和分布函数的文章大约有 60 篇（ http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/index.htm ）。 难点： 笔者认为本研究有理论难度（涉及统计力学、理论气象学、热力学、概率论知识在深层次上的融合）。鉴于我们已经迈出了第一步，如果进展顺利，就可能建立一个重要的科学分科。目前的核心环节是唤起学术界的重视、支持和组织适当的力量。笔者认为中国人有力量和条件创立这个研究领域。 提交者姓名：张学文（研究员） 单位：乌鲁木齐沙漠气象研究所，中国气象局， 830002 初稿写成时间： 2007-10-31

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《熵气象学》 自 序

zhangxw 2007-6-30 17:43

《熵气象学》 自 序 1957 年当我从大学毕业时，记得我对自己说过由于熵这个词太神秘，把握不住它，今后在工作中尽可能对它敬而远之。 历史就是这么怪， 30 多年后的今天回首往事，我自感欣慰的工作竟是与熵有关的工作。近 10( 或 20) 年来，可以说把熵原理用于各个领域一直是我苦心思考的课题。 60 年代起我在新疆从事天气预告工作。当天气没有报准时，就感到着急和痛心。为改善这种处境，记得我急切的想从众多的统计学方法中寻找对我们最有用的方法。这种努力 持续了好多年，给我影响最大的是 1968 年有幸读了苏联的雅格洛姆的《概率与信息》一书。它不仅从概率角度使我理解了什么是信息熵，还使我看到这些概念对分析天气预告问题十分有效。从此我扭转了对熵的冷漠态度，变成了努力用它分析问题的热心人。我逐步感到用熵去分析气候特征和天气预告是非常自然又很科学的作法，而用信息分析天气预告过程则可以从信息原理中得出很有力的结论来。 信息原理使我认识到有些场合并不是预告员拿不出好的预告方法而是根本不存在这种方法。巧妇难为无米之炊，工程师造不出永动机和预告员创造不了信息，这三者包含着同样深奥的哲理。 1973 年我的这些工作在南京气象学院办的一个统计学习班上有幸受到鼓励。这促使我把有关成果和认识汇入《气象预告问题的信息分析》一书中。 1980 年的一件事使我关注的中心从天气预告方法的信息分析又转到熵原理如何用来解释气象科学中的种种问题上去了。 当年廖树生给我看了他的一个手稿。其核心内容是他用统计力学的思路、方法论证了日降水量的概率分布应当是负指数分布。这不仅使我看到了一种新的推证概率分布的理论 方法和模型，更重要是它使我早先知道的熵极大与概率分布的知识和统计力学知识融到一起去了。而这种融合加深了信息熵极大原理的物理根基。我从中感到统计力学和熵原理会 促使我们对气象现象从新的物理基点得到说明。这好似为气象学找到一个新的理论园地。 我支持廖树生发表了那篇文章 (1981 年 4 月号《新疆气象》 ) ，此后我又沿其思路研究了降水的历时、面积和深度问题、多次降水的卷积问题、等压面上的风速分布问题等等。 1983 年还在新疆气象学会支持下召开过统计力学在气象上应用潜力讨论会。而 1987 年新疆科协等单位出面在乌鲁木齐召开的全国首届熵与交叉科学研讨会则把熵的应用扩及气 象学以外的其他物质科学领域。 80 年代我们就此陆续地发表了一些文章， 1986 年提出了 熵气象学一词。 1988 年还获准把熵在气象上的应用研究列为国家自然科学基金课题。而本书就是这些年间形成的思路和若干成果的综合介绍。 形成一个学科应当有其基本概念和基本理论，熵概念和熵原理则在这里居主导地位；形成一个学科还应当有特定的研究领域，在本书中我们将看到小至一片云中的各个云滴， 大到全球大气的风速分布，这些气象学过去关注的现象也都是 ( 不过观点变了 ) 熵气象学的研究内容。 从具体处理问题的过程来评判，我觉得这里引用的假设的合理性、思路的严密性、数学处理的简明性、结论的普遍适用性和它与实际资料的拟合程度都使它有一定的资格跻身 于科学的殿堂之中。 应当承认这里看待气象问题的基本观点与过去人们习惯的动力学观点有很大的差别。而完成这种观点的转变是要经历一番思考的。可是一旦理解了这种思路，余下的数学物理 处理常常是较为容易的。 牛顿力学曾经是物理学的骄子，可它并不是物理学的独生子。今天，统计物理学也已在物理学中占有相当的地位了。 气象学是地球科学的骄子，动力气象学是气象学的骄子，可它也不应当永远是理论气象学的代名词。我们希望熵气象的研究能推进统计气象科学 ( 不是单指气象统计方法 ) 向理论阵地迈进一步。 这里还想补充一句，即本书介绍的分布函数的概念和如何通过它把熵原理用于对应的场合不仅仅是适用于气象学，它也同样适用于其他科学 ( 含社会科学 ) 。在笔者看来， 统计 物理中的深刻思想，不应当仅供物理学家独享，它实际上也是众多学科共享的理论武器，它会帮助众多学科向理论阵地迈进一大步。 　　本书第二章 4- 7 由马力执笔， 3 、 9 为共同执笔。书中的大部分的计算、图表清绘和部分图表的制作，都由马力完成。 　　戴新刚曾在计算机上用全球逐日 5 层资料作了不少计算，书中的一些观点他也参与过讨论。郭爱卿也曾为本书做过一些计算工作。在此一并致谢。 我还要特别感谢丑纪范教授在序言中对我们的热情鼓励 和积极评价。 本书的出版得到了气象出版社、国家自然科学基金会地 球科学部等单位的支持。在此顺致谢忱。 作者学识有限，书中错误之处诚望不吝指正。 张学文 1991 年 3 月于乌鲁木齐，新疆气象科研所

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《熵气象学》的序言--丑纪范院士

zhangxw 2007-6-30 17:41

《熵气象学》的 丑纪范 序 （作者系中国科学院院士，丑纪范 张学文注于 2007 ） 本书研究的是气象学问题，可是它离开了动力学框架， 却从统计物理和熵的非决定论角度另辟蹊径。 迄今为止，决定论的动力学描述在气象学中占着主导地位。得力于此，气象学发展到了较高的水平。其标志是把系统的观测和数值模拟结合起来了。数值模拟的理论和方法在 数值天气预报的实践中天天接受着自然界的检验，被证实达到了较高的水平。数值天气预报是植根于牛顿 (1saac New-ton ， 1642 1727) 创立的古典力学的土壤中的，其出发点是大气的未来状态完全取决于它现在的状态，根据某一时刻实测的大气状态和运动，通过描述大气运动规律的微分方程，可算出将来某一时刻的相应大气状态和运动。数值天气预报有着艰难的历程，有着大量的工作，有着辉煌的成就。但是万变不离其宗，应该说它是在这个决定论的框架里发展的。 但是，事物走向它的反面，因果性的决定论模型本身导 致了不确定即使大气的未来状态完全取决于它现在的状 态，我们能精确地知道它现在的状态吗 ? 不能 ! 对初始状态的了解只能有相对的准确性，不可能有绝对的准确性。不论科学发展到何种程度，都存在测量精度的限制。人们在测量中可以精益求精，但永远不能使测量的误差等于零。现在人们都知道，逐日天气预报的理论上的可预报期限不超过 2 3 周。初始状态的微小偏差并不重要，重要的是，我们现在知道，对很多非线性系统来说，这种不确定性会随时间指数增长，这和复利增长十分相似。我们知道， 7 ％复利可以在十年内使存款倍增，二十年变成 4 倍，。同样，若每过一段时间了系统的误差就加倍，那么在 nT 时段之后它就增大 2 n 倍。也就是说，以二进制计，由物理规律所计算到的状态变量就丧失了 n 个有效位数。这样，经过一定时段初始状态的信息就丧失殆尽了。这就表明决定论的牛顿力学从计算和预测的观点来看，实际上具有内在的随机性。这就是混沌 (chaos) 系统。 1963 年洛伦兹 (E ． N ． Lorenz) 研究气象问题时首次发现了混沌系统，提供了第一个奇怪吸引子。现在大家知道，这类系统并非例外，而是自然界极普遍的现象，是经典力学所描述的事物的常规。奇怪吸引子上的运动轨道，对轨道初始位置的细小变化极其敏感，但吸引子的大轮廓却是相当稳定的。郝柏林说得好正是对初值的敏感性，使得物理量在奇怪吸引子上的平均值反而对初值不敏感。奇怪吸引子上的运动不仅是遍历的，而且是混合 (mixing) 的，可以在其上引入定常态的分布函数，进行统计描述。 混沌理论的产生被视为本世纪物理中继相对论、量子力 学后的第三大成就。其重大意义是揭示了牛顿力学具有内在 的随机性。决定论和概率论描述之间，存在着由此及彼的桥 梁。动力气象和数值天气预报专家汤普森 (P ． D ． Thompson) 感叹说：宇宙间统计秩序随处可见，而决定论则绝无仅有， 不懂得这一点的人在这个日益复杂混乱的世界里就会束手无 策。 不断变化着的大气状态乃是气候系统的一个奇怪吸引子。如何研究它 ? 如何在其上引入定常态的分布函数进行统 计描述是一个有待解决的问题。 张学文先生长期致力于从统计物理的角度研究气象问 题，成绩显著，多所建树。他将云滴谱的概念推广成分布函 数用来分析其他气象问题，发现大气的许多基本特性的分布函数遵循熟知的解析表达式，并且在时间上具有稳定性。为了解释这种现象，他将信息熵概念与原理应用于大气科学，对大气中各种物理量场进行宏观描述，以熵来度量各种形态场结构的复杂性或姿态丰度。在一定的积分约束下，引入熵最大假设可从理论上推导出与实际资料相符的分布函数。这些全新的学术思想是非常值得重视的，这一方向性的有益探索无疑有着深远的意义。 本书将作者十余年来辛勤钻研的成果和见解作了一个系 统的、由浅显到复杂的逐步介绍，层层剖析，是很有说服力 的。我相信虽然他的体系和价值还有待于实践的印证，还有 待于进一步的发展，但是他们的钻研本身已足以使人振奋。 使我们觉得在主导的思潮之外，依然可以另辟蹊径，独树一帜。 应该感谢作者，感谢他们艰苦的攀登和满腔热情的奉献。 丑纪范 1991 年 7 月 9 日于北京气象学院 （作者系中国科学院院士 张学文注于 2007 ）

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《熵气象学》内容提要

zhangxw 2007-6-30 17:35

2007.6.30说明：下面是1992年出版的熵气象学一书的内容提要和版权部分 ( 京 ) 新登字 046 号 内 容 提 要 本书从新的观点出发在气象学中新发现了一批现象，并用熵原理对它们作出了理论说明，从而建立了熵气象学。 第一章系统介绍了统计物理、信息论中分布函数概念，第二章即用它揭示了一批过去鲜为人知的各类气象要素的分布函数。在第三章介绍了熵概念后第四章又用它分析气象问题。第五章系统介绍了当代关于熵的原理第六章则用它去解释新发现的现象。这样就由新的观点，新发现的现象和熵原理对它们的解释构成了气象学中一个新的知识体系。 全书还对如何把这新的知识体系用于改进天气预告，分析气候变迁，应用气候、降水分析等实用领域作了介绍。 本书对一切想把统计物理，信息论中的有用概念，原理引用自己学科的学者在方法论上必有借鉴意义。因而本书不仅对气象学者，而且对各学科的科技人员都有参考价值。 熵 气 象 学 张学文 马 力 著 责任编辑：吴向东 张 斌 气象出版社 出版 ( 北京西郊白石桥路 46 号 ) 北京市燕山联营印刷厂印刷 新华书店总店科技发行所发行 全国各地新华书店经销 * 开本， 787X1092 1 ／ 92 印张： 7 字数： 144 千字 1992 年 10 月第一版 1902 年 10 月第一次印刷 印数： 1 850 定价： 5.40 元 ISBN 7 5029-1047 6 ／ P 0521

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