Intraseasonal Variability in the Atmosphere-ocean Climate System pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Lau, William K. M./ Waliser, Duane E.

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2005-2

价格:$ 349.17

装帧:HRD

isbn号码:9783540222767

丛书系列:

图书标签:

气候系统
大气科学
海洋学
季节内变率
气候动力学
数值模拟
观测分析
热带气象
气候变化
大气海洋相互作用

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具体描述

As the first comprehensive and authoritative review of intra-seasonal variability (ISV), this multi-author work balances coverage of observation, theory and modeling and provides a single source of reference for all those interested in this important, multi-faceted natural phenomenon and its relation to major short-term climatic variations. Commencing with an overview of ISV and observations from an historical perspective, the book offers successive chapters that deal with the role of ISV in monsoon variability on the monsoon regions of South Asia, East Asia and South America, in North America, and in the oceans. The coupling between ocean and atmosphere is considered, together with the function of angular momentum and Earth rotation. Later chapters deal with modeling ISV in the atmosphere and oceans, and the connection between the Madden and Julian Oscillations, and El Nino/Southern Oscillation with short-term climate are considered.

气候系统中的大气与海洋相互作用：一个全新的视角本书深入探讨了地球气候系统中至关重要的两个组成部分——大气与海洋——之间复杂且动态的相互作用机制。不同于传统的、侧重于单一圈层研究的著作，本书致力于构建一个统一的框架，用以理解驱动全球气候变率和长期气候变化的核心过程。我们首先将目光聚焦于海洋环流的驱动力及其对大气的影响。海洋不仅是巨大的热量和碳的储存库，其内部的环流系统——包括表层环流（如信风驱动的洋流）和深层翻转环流（热盐环流）——更是全球气候能量再分配的关键载体。书中详细解析了风场如何通过涡旋动力学和Ekman输运调制海表温度（SST）的分布，并探讨了SST异常如何通过激发大气环流的重力波和斜压不稳定机制，影响中纬度和热带大气动力学。一个核心的章节专门用于分析中尺度海洋涡旋的作用。这些涡旋，通常尺度在数十到数百公里，它们携带的冷暖水团，对局地的海洋热力结构产生显著的扰动，进而通过海洋-大气耦合效应，调制季风强度和热带气旋的生成频率。我们使用了最新的卫星观测数据和高分辨率海洋环流模型输出，量化了这些涡旋在区域气候系统能量交换中的贡献，揭示了以往被忽略的小尺度过程对大尺度气候模态（如ENSO）的精细调控。在大气动力学与海洋相互作用的章节中，本书将重点放在反馈机制上。大气中的水汽、云层和降水模式，直接受到海表温度梯度和海洋上空大气稳定度的影响。我们详细考察了海洋边界层（MBL）的结构及其变率。MBL是海洋与大气进行物质和能量交换的界面，其厚度、湍流强度和逆温层是否存在，直接决定了感热、潜热通量的有效传输。通过分析再分析资料和专门的海洋探针观测数据，我们阐述了海表冷涡流（Cold-core eddies）如何通过增强MBL的垂直风切变，抑制对流，从而对云顶高度和地表辐射平衡产生间接影响。本书的另一重要贡献在于对气候模态的跨尺度耦合研究。例如，虽然厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是研究得最透彻的气候模态之一，但本书着重于其次表层动力学。我们分析了温跃层（Thermocline）的深度变化，如何通过“温跃层-风场”反馈回路，稳定或增强EN尼诺和拉尼娜事件。此外，我们引入了“太平洋十年际涛动（PDO）”与大西洋多年代际振荡（AMO）的相互作用模型，特别是它们如何通过改变风暴路径和海洋热力输运，影响北美和欧亚大陆的冬季气候。我们提出了一种新的指标，用于量化不同时间尺度气候模态之间的能量转移效率。水循环与冰雪圈的耦合部分，则从更宏观的角度审视了这一系统的长期演变。海洋对大气中水汽的控制作用是显而易见的，但本书更关注海洋对陆地冰盖融化的反馈。我们分析了北大西洋深层水形成区的变化，以及南大洋中层水的变暖如何通过改变热量向上输运的路径，加速格陵兰和南极西部冰盖的边缘融化。这种冰雪圈-海洋-大气的三方耦合，被视为未来几十年海平面上升速率的关键不确定性来源。在方法论上，本书强调了数据融合与模型验证。我们不仅批判性地回顾了耦合气候模型（CCSMs）在模拟区域气候反馈方面的优势与不足，还整合了来自Argo浮标网络、卫星高度计、以及历史气候记录的观测约束。特别是，我们详细阐述了如何利用互信息分析来识别不同气候变量场中潜在的因果关系，以区分气候系统中的驱动因子和响应因子。总而言之，本书为研究气候系统动态提供了一个全面、细致且跨学科的视角，旨在推动对地球气候系统内在反馈、能量流转以及极端气候事件发生的物理机制的深入理解。它适合于大气科学、海洋学、地球物理学以及气候变化研究的高年级本科生、研究生和专业研究人员阅读。