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出版者:高等教育出版社

作者:谢尔登

出品人:

页数:320

译者:刘元波

出版时间:2011-4

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787040316087

丛书系列:水论丛

图书标签:

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《水文气候学》 内容概述 《水文气候学》是一部深度探讨水文过程与气候变化之间复杂相互作用的学术专著。本书旨在为相关领域的科研人员、环境工程师、水资源管理者以及对地球系统科学感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角，理解当前和未来水循环对气候变化的响应，以及气候变化对水资源分布、可用性和管理产生的深远影响。 本书的结构设计严谨，逻辑清晰，从宏观的全球气候系统出发，逐步聚焦于水循环的各个环节，并详细阐述气候因子如何影响这些环节，以及这些变化又如何反馈作用于气候系统。全书共分为十二章，每一章都围绕着水文气候学的核心主题展开，并辅以大量的理论推导、模型模拟结果以及实证研究案例。 第一章：水文气候学的概念与研究范畴 本章首先界定了“水文气候学”这一交叉学科的定义、研究对象和基本原理。它阐述了水文学与气候学的有机结合，强调了理解水文过程在全球气候变化背景下的重要性。章节深入探讨了水文气候学在解决诸如水资源短缺、洪水灾害频发、干旱加剧等全球性环境问题中的关键作用，并梳理了该领域的主要研究方法和发展趋势，为后续章节的学习奠定理论基础。 第二章：全球水循环及其气候驱动力 本章详细回顾了地球上水的时空分布特征和宏观水循环过程，包括蒸发、蒸腾、降水、径流、地下水等主要组成部分。在此基础上，重点分析了影响全球水循环的关键气候因子，如太阳辐射、气温、大气环流、风力、湿度以及地表覆盖等。章节深入解析了这些气候变量的变化如何直接或间接地影响着水循环的各项要素，例如，气温升高如何导致蒸发加剧，降水格局改变如何影响地表径流等，为理解后续章节的深入分析提供必要的背景知识。 第三章：大气水汽的输送与降水形成机制 本章聚焦于大气中水汽的来源、输送路径以及最终形成降水的过程。详细阐述了水汽的水平和垂直输送机制，分析了锋面、季风、地形等对水汽输送和降水形成的关键影响。章节深入探讨了不同类型降水（如对流雨、地形雨、锋面雨）的形成条件及其与大气环流、湿度、温度等气候因子的关系。通过对降水形成机制的深入理解，可以更好地预测气候变化对区域性降水量和降水强度的影响。 第四章：地表蒸发与蒸腾及其气候调控 本章深入探讨了地表蒸发和植物蒸腾这两个关键的水分损失过程。详细介绍了影响蒸发蒸腾速率的主要气候因子，包括太阳辐射、空气温度、湿度、风速以及地表覆盖类型等。章节详细阐述了 Penman-Monteith 等经典模型在计算潜在蒸发蒸腾（PET）中的应用，并分析了不同地表覆盖（如森林、农田、草地、裸地）对实际蒸发蒸腾（AET）的影响。通过对蒸发蒸腾过程及其气候调控机制的理解，可以更准确地评估气候变化对区域水分收支的影响，以及其在干旱和洪涝灾害中的作用。 第五章：土壤水分动力学与气候相互作用 本章着重分析了土壤水分的储存、运移和耗散过程，以及这些过程与气候因子之间的反馈关系。详细介绍了土壤质地、结构、孔隙度等物理特性对土壤水分特性的影响。章节深入探讨了降雨入渗、侧向渗流、蒸发蒸腾对土壤水分含量的影响。特别地，本章分析了土壤水分作为重要的下垫面特征，如何通过改变地表能量平衡和热力学过程，进而影响区域气候，例如，干旱的土壤可以加剧地表升温，并可能抑制降水。 第六章：地下水系统与气候变化响应 本章将视角转向地下水，探讨其与地表水文过程以及气候变化的复杂关联。详细介绍了地下水的形成、补给、排泄以及地下水流动的基本原理。章节重点分析了降水、地表径流、蒸发蒸腾等对地下水补给的影响，以及气候变化（如降雨格局改变、气温升高）如何导致地下水补给量和地下水位的变化。同时，本章也探讨了地下水排泄对河流流量和湿地生态系统的支撑作用，以及气候变化对这些重要水资源的影响。 第七章：地表径流生成与气候影响 本章详细分析了地表径流的生成机制，包括壤中流、坡面流等过程，并深入探讨了气候变化对地表径流的影响。章节分析了降水量、降雨强度、降雨历时、地形、土壤饱和度以及植被覆盖等因素如何影响地表径流的产生和汇流过程。特别地，本章详细分析了气候变暖如何导致冰川和积雪融水增加，从而影响山区河流的径流过程；以及极端降水事件的频率和强度变化如何导致洪水风险的增加。 第八章：水文模型在水文气候学研究中的应用 本章系统介绍了各类水文模型在模拟和预测水文气候学过程中扮演的关键角色。详细阐述了概念性水文模型、分布式水文模型、物理过程驱动的水文模型等不同模型的原理、结构和适用范围。章节重点介绍如何利用这些模型耦合气候模式输出，模拟气候变化情景下的水文过程，以及如何利用模型评估不同气候变化方案下的水资源风险。通过模型应用案例，展示了水文模型在定量研究气候变化对水文系统影响方面的强大能力。 第九章：气候变化对全球水资源的影响 本章将前几章的理论与实践相结合，全面评估气候变化对全球范围内的水资源分布、可用性、水质以及水安全的影响。章节分析了不同地理区域因气候变化而出现的显著水文特征变化，例如，热带地区可能面临更频繁的强降水和洪水，而干旱和半干旱地区则可能经历更严重的干旱和缺水。同时，章节也讨论了海平面上升对沿海地区淡水资源的影响，以及冰川融化对依赖冰川融水的河流流域水资源供应的潜在威胁。 第十章：极端水文事件与气候变化 本章聚焦于气候变化背景下极端水文事件（如洪水、干旱、风暴潮）的频率、强度和分布变化。详细分析了气候变化对这些极端事件发生机制的影响，例如，全球变暖可能导致更强的蒸发蒸腾，从而加剧干旱；而大气中水汽含量增加则可能导致更强的降水，引发更严重的洪水。章节深入探讨了极端水文事件对人类社会、经济和生态环境造成的灾难性后果，并强调了加强预警和适应能力建设的重要性。 第十一章：气候变化下的水资源管理与适应策略 本章旨在为应对气候变化带来的水资源挑战提供可行的管理和适应策略。章节讨论了基于风险的水资源规划、弹性基础设施建设、节水技术推广、水权改革以及生态环境保护等多种管理手段。同时，本章也强调了跨区域水资源合作、政策法规的制定与完善以及公众参与的重要性。通过综合性的管理和适应策略，力求实现水资源的永续利用和人类社会的可持续发展。 第十二章：未来研究方向与挑战 本章对水文气候学领域未来的研究方向进行了展望，并指出了当前面临的主要挑战。章节探讨了需要进一步深入研究的议题，例如，高分辨率气候模型与水文模型的耦合精度提升、不确定性量化、水文-生态-社会系统的耦合模拟、以及面向决策的水文气候信息服务等。同时，本章也强调了多学科交叉融合、数据共享、技术创新以及国际合作在推动水文气候学研究向前发展中的重要作用。 总结 《水文气候学》通过系统性的理论阐述和深入的案例分析，为读者构建了一个关于水文过程与气候变化之间相互作用的完整知识体系。本书不仅揭示了气候变化对水循环带来的深刻变革，更重要的是，它为我们应对这些挑战提供了科学的依据和可行的方案，对于保障全球水安全、促进可持续发展具有重要的理论和实践意义。

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从阅读体验的角度来说，这本书的语言风格偏向于学术化和规范化，这无疑保证了其内容的严谨性，但同时也使得一些基础概念的引入显得略微生硬，缺乏必要的过渡和解释。我希望看到的是一种能够引导初学者逐步深入的叙事结构，而不是直接跳入复杂的公式和专业术语的海洋。例如，在阐述地表水与地下水相互作用的耦合机制时，如果能辅以更形象的示意图或者更生活化的比喻来解释能量和物质的交换过程，读起来会轻松许多。这本书的结构安排上，章节之间的逻辑跳跃性较大，前后的关联性需要读者自己去构建，这对于跨学科背景的读者来说构成了一定的阅读障碍。我原本寄希望于它能系统性地梳理从大气环流到流域尺度的水文响应全链条，但它更像是分成了几个独立的专题报告集锦，主题之间缺乏一条强有力的主线贯穿始终，使得整体的知识体系显得有些松散，需要读者自己费力去编织逻辑网。

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拿到这本厚重的著作时，我心中充满了对知识的敬畏感，它传递出的信息是：这里面有大量的严肃科学内容。我尤其关注的是如何利用现代计算流体力学（CFD）或高级数值模拟方法来解析复杂地形下的水汽输送过程，以及如何将生物过程（如植被蒸腾作用的精确量化）更有效地整合到区域尺度的水文气候模型中去。这些尖端的技术和交叉学科的融合，往往是区分一本普通参考书和一本开创性著作的关键所在。这本书在描述水循环的物理基础时非常详尽，公式的推导也无可挑剔，展现了作者深厚的数理功底。然而，在涉及到那些需要大量高性能计算和多源数据融合的现代研究方法时，介绍得相对保守，更偏向于传统的解析解或简化的经验公式。这让期待获取最前沿计算工具和方法论指导的读者感到有些隔阂，感觉它停在了技术革命的前夜，未能完全拥抱当前计算科学带来的机遇。

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这本书的排版和印刷质量着实令人称赞，纸张的触感细腻，图表的清晰度也非常高，这对于阅读技术性内容来说至关重要。我原本非常希望能在这本书中看到对气候变率性（如ENSO、PDO等海气相互作用现象）如何通过影响大气环流进而调控区域性水循环的深入剖析。例如，厄尔尼诺现象对东南亚季风降雨的影响机制，或者北大西洋涛动对欧洲冬季水资源供给的长期效应。我期待作者能提供详细的案例研究，用扎实的数据和严谨的逻辑来支撑这些复杂的耦合关系。此外，关于水文过程模型中的不确定性分析，这也是我非常关注的一个点。毕竟任何模型都存在误差，如何量化和管理这些不确定性，是确保水文预测结果可靠性的关键。这本书虽然提供了不少数据图表，但对于这些图表背后的复杂模型假设和局限性，阐述得略显单薄，更像是一本资料汇编，而非一本理论与实践并重的教科书。这种侧重于“是什么”而非“为什么”和“怎么办”的叙述方式，让期待知识深度挖掘的读者感到一丝失落。

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这本书的书名确实是吸引眼球，尤其是对于那些对自然现象和环境变化有着浓厚兴趣的人来说。初拿到手，那种沉甸甸的质感和略带复古的封面设计就让人感觉这是一本有分量的专业书籍。我原本期待能在这本书里找到一些关于地球水循环的宏观脉络，比如大尺度上的气候系统如何影响全球降水分布，以及不同冰川和雪盖的演变过程。尤其是在当前全球变暖的大背景下，如何理解极端天气事件的频率和强度变化，这些都是我非常想深入了解的。我希望能看到一些关于水文模型构建的细节，比如如何将气候数据输入模型，以预测未来几十年内河流流量的变化趋势，这对水资源管理至关重要。如果能涵盖一些最新的遥感技术在水文监测上的应用，那就更完美了，比如如何利用卫星数据反演土壤湿度或地下水位。遗憾的是，翻阅之后发现，这本书似乎更侧重于对某些特定区域或特定时间段内的历史数据进行梳理和分析，对于更具前瞻性和综合性的水文气候驱动机制的探讨略显不足，让人感觉有些意犹未尽，仿佛只看到了冰山一角，期待中的系统性论述并没有完全展开。

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这本书的装帧和整体设计给我一种浓厚的“经典参考书”的氛围，封面设计低调而大气，让人联想到那些经久不衰的学术著作。我原本期望这本书能紧密结合当前水环境面临的紧迫问题，比如城市化进程中快速增加的不透水面积对地表径流和内涝的影响，以及如何通过绿色基础设施（如海绵城市理念）来调控水文响应。这些与现代工程实践和可持续发展紧密相关的内容，是当前水文学研究的前沿热点。然而，书中似乎将更多的笔墨放在了对传统水文要素——降水、蒸散发、径流——的经典描述上，对于这些要素在快速变化的城市和区域环境中的“失常”表现以及应对策略的探讨相对较少。这种对经典理论的坚守固然重要，但在面对时代带来的新挑战时，如果能提供更具前瞻性和实践指导意义的内容，这本书的价值无疑会大大提升。目前的呈现方式，更像是一本扎实的理论基础教材，而非面向未来挑战的“指南针”。

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