豪雨與豪雪之氣象學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　以前氣象教科書都是從較大的現象開始依序談到較小的現象，本書則先由較小的積雨雲開始說明，再朝嚮較大的現象來思考。本書前半部屬於基礎篇（第2 ~ 5章），主要論述積雨雲形成之條件、積雨雲之組織化型態、降水區之階層組織構造等。後半部屬於應用篇（第6 ~ 10章），以梅雨期間之豪雨及鼕季期間靠近日本海側的豪雪實際觀測為例，根據資料分析及非靜力學雲解析度模式模擬結果，說明豪雨與豪雪之物理機製及其發展時周邊之大氣狀態。

作者簡介

吉崎正憲

　　學曆：日本東京大學大學院理學係研究科地球物理學研究所

　　現職︰海洋研究開發機構及地球環境觀測研究中心專案計劃主持人（理學博士）

　　專長：大氣力學、中尺度氣象學、熱帶氣象

加藤輝之

　　學曆：日本氣象大學

　　現職：日本氣象廳氣象研究所預報研究部主任研究官

　　築波大學生命環境科學研究科連攜大學院副教授（理學博士）

　　專長：大氣力學、中尺度氣象學、集中豪雨

譯者簡介

張泉湧

　　學曆：日本東京大學理學博士

　　現職：交通部民用航空局供應組副組長、國立颱北教育大學自然科學教育學係兼任副教授

　　經曆：交通部民用航空局飛航服務總颱主任氣象員、國立颱灣師範大學理學院地球科學係兼任副教授、私立中國文化大學地學研究所兼任副教授

　　專長：大氣動力學、中尺度氣象學、數值模擬、行政管理

　　著作：普通氣象學（國立編譯館齣版）、中尺度氣象學（國立編譯館主編、鼎文書局總經銷）

好的，這是一份關於《氣象學原理與前沿研究》的圖書簡介，字數約1500字，內容詳實，不涉及您提到的“豪雨與豪雪之氣象學”： --- 氣象學原理與前沿研究 內容提要： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的氣象學知識框架，從基礎的熱力學和動力學原理齣發，逐步過渡到復雜的天氣係統模擬、氣候變化分析以及觀測技術的前沿發展。全書結構嚴謹，內容兼顧理論深度與實際應用，是氣象學、地球科學專業學生、科研人員以及對天氣現象有濃厚興趣的專業人士的理想參考讀物。 第一部分：大氣科學基礎與熱力學 本書的第一部分著重奠定堅實的理論基礎。我們從大氣組成的物理化學特性入手，詳細闡述瞭氣體定律、靜力平衡以及大氣壓力的垂直分布。 1.1 大氣結構與組分 詳細介紹瞭對流層、平流層、中間層和熱層等垂直分層結構，重點分析瞭臭氧層和電離層的功能及其對輻射傳輸的影響。對於水汽、氣溶膠和溫室氣體的分布及其在輻射平衡中的作用進行瞭細緻的探討。 1.2 大氣熱力學：能量的轉換與平衡 本章深入講解瞭濕空氣熱力學，包括等壓麵、絕熱過程、位勢溫度、假相當位溫等關鍵概念。通過詳細的圖錶和數學推導，闡釋瞭雲霧形成的基本條件——凝結核的作用、過飽和現象以及潛熱釋放對大氣穩定性的影響。我們特彆關注瞭位勢不穩定和條件不穩定在天氣現象中的錶現形式。 1.3 輻射傳輸理論 輻射是驅動大氣運動的根本能量來源。本節係統闡述瞭太陽短波輻射和地球長波輻射在大氣中的吸收、散射與透射過程。引入瞭輻射強迫的概念，並探討瞭溫室效應的物理機製，區分瞭自然溫室效應與人為增強的溫室效應。 第二部分：大氣動力學：空氣的運動之謎 本部分是全書的核心，聚焦於解釋空氣質量的運動規律，即大氣動力學。內容涵蓋瞭宏觀尺度的環流係統和微觀尺度的湍流現象。 2.1 流體力學基礎與地轉平衡 從納維-斯托剋斯方程在地球坐標係下的簡化入手，推導齣瞭重要的運動方程組。重點解析瞭科裏奧利力的産生機製、方嚮與大小，並詳細論證瞭地轉風的形成條件及其在天氣係統中的近似應用。 2.2 實際風場與梯度風 在理想的地轉風基礎上，引入瞭壓力梯度力和摩擦力的影響，導齣瞭梯度風平衡方程。這使得我們能夠更精確地描述高低氣壓中心附近的實際風速和風嚮，特彆是鋒麵和槽脊上的氣流特徵。 2.3 渦度與環流的演變 渦度（相對渦度和絕對渦度）是描述氣塊鏇轉特性的關鍵指標。本章深入探討瞭渦度方程，闡述瞭溫帶氣鏇和反氣鏇的生命周期與渦度守恒、渦度平流之間的內在聯係。同時，介紹瞭輻閤輻散的概念及其在垂直運動中的決定性作用。 2.4 宏觀環流：行星尺度的組織 本節將視角拉升至全球尺度，係統介紹瞭哈德裏環流、費雷爾環流和極地環流三圈環流模式的構建基礎。對行星波（羅斯貝波）的傳播機製、斜脊（Trough» and Ridge）的特徵及其與天氣係統的耦閤進行瞭深入分析。 第三部分：天氣係統與中尺度現象 在此基礎上，本書將理論應用於實際的天氣分析，剖析瞭不同尺度天氣係統的結構、演變和預報挑戰。 3.1 中尺度對流係統（MCS）的物理結構 詳細分析瞭鋒麵氣鏇的結構，包括暖平流、冷平流的輸送機製和鋒麵後方的乾空氣捲入現象。隨後，重點剖析瞭中尺度對流復閤體（MCC）的形成、組織結構（如冷池和下沉氣流）以及其帶來的極端天氣影響。 3.2 天氣預報的數值方法 本章介紹瞭數值天氣預報（NWP）的基本框架，包括如何將大氣動力學和熱力學方程組離散化。對比瞭基於物理過程的模式（如WRF、GRiD-based models）與統計模型，探討瞭初始場誤差的敏感性以及集閤預報（Ensemble Forecasting）的優勢與應用。 3.3 大氣邊界層（ABL）的研究 大氣邊界層作為地錶與自由大氣之間的過渡區域，對汙染擴散和局地天氣有著重要影響。本節討論瞭湍流混閤的機製，邊界層的高度演變（日變化、夜間穩定層結）以及地錶通量（感熱、潛熱和動量）的測量方法。 第四部分：氣候學與前沿觀測技術 最後一部分將目光投嚮更長的時間尺度，並介紹瞭現代氣象觀測與數據處理的技術革新。 4.1 氣候係統與反饋機製 氣候學部分超越瞭天氣時空尺度，探討瞭驅動全球氣候的要素，如米蘭科維奇鏇律、海洋環流（ENSO、PDO等）的作用。深入分析瞭冰雪反照率反饋、水汽反饋等關鍵的正反饋和負反饋過程，為理解氣候係統的敏感性提供瞭理論依據。 4.2 現代氣象觀測技術 詳細介紹瞭地基、空基和天基觀測係統的最新進展。重點介紹瞭相控陣雷達（Phased Array Radar）在提高分辨率和掃描速度上的優勢，以及衛星遙感技術（如微波、紅外、可見光通道）如何提供連續、大範圍的溫度、濕度和雲頂參數。 4.3 氣溶膠與氣候影響 本章探討瞭自然源（如火山爆發、沙塵）和人為源（如化石燃料燃燒）氣溶膠的物理化學特性。分析瞭氣溶膠直接輻射效應（散射與吸收）和間接效應（對雲微物理過程的影響），這是當前氣候建模中最具挑戰性的領域之一。 總結： 《氣象學原理與前沿研究》通過嚴謹的邏輯結構和豐富的專業案例，旨在培養讀者獨立分析和解決復雜氣象問題的能力。本書內容全麵覆蓋瞭現代氣象科學的各個維度，是深入理解我們賴以生存的大氣環境不可或缺的工具書。

第一章　豪雨或豪雪的類型
1.1　綫狀降水區　
1.2　伴隨熱雷或颱風的豪雨　

第二章　乾燥大氣之對流－位溫導入
2.1　理想氣體的狀態方程式　
2.2　熱力學第一定律　
2.3　靜水壓平衡式
2.4　乾燥大氣的絕熱過程－乾絕熱直減率
2.5　乾燥大氣的穩定度　

第三章　濕大氣對流－相當位溫導入
3.1　用以錶示水汽量的物理量　
3.2　剋勞剋拉方程式與剋希何夫近似式－飽和水汽量　
3.3　濕大氣的絕熱過程－濕絕熱直減率　
3.4　飽和相當位溫的導齣　
3.5　相當位溫的守恆性　
3.6　能量圖與潛在不穩度
3.7　對流不穩度　
3.8　積雨雲的潛在發展高度

第四章　降水過程
4.1　積雨雲的壽命　
4.2　從雲粒到雨粒之成長－雲物理過程
4.3　不含固相（冰雲、雪及冰雹）之雲物理過程模式化　
4.4　降水的任務－敏感度實驗　

第五章　積雨雲、中尺度擾動及大規模環境場擾動之間的關係
5.1　氣象擾動的空間與時間尺度　
5.2　環境場（垂直風切）對積雨雲的影響　
5.3　中尺度對流係統受大規模環境場擾動的影響　
5.4　積雨雲、中尺度對流係統及大規模環境場擾動所組成之階層組織　
5.5　決定積雨雲移動之重要因素　

第六章　梅雨期豪雨
6.1　梅雨鋒麵帶的特徵　
6.2　梅雨鋒麵帶的成層構造　
6.3　梅雨期間積雨雲的潛在發展高度　
6.4　梅雨期前半期及後半期內發生豪雨之實際案例　
6.5　早晨發生豪雨的頻率較高－降雨的日變化

第七章　豪雨的物理機製－背後成長型豪雨
7.1　豪雨發生機製　
7.2　中尺度對流係統的滯留機製　
7.3　中尺度對流係統的維持機製　
7.4　背後成長型豪雨　
7.5　地形性豪雨　

第八章　豪雨與乾燥大氣
8.1　氣象衛星上所見乾燥大氣的侵入　
8.2　中層乾燥大氣的作用　

第九章　鼕季靠日本海側的豪雪
9.1　鼕季日本附近大氣的特徵　
9.2　日本海上的氣團變質　
9.3　冷空氣流入與等熵位渦　
9.4　山嶽型豪雪與平原型豪雪　

第十章　帶來豪雪的中尺度擾動
10.1　日本海冷氣團輻閤帶（JPCZ）及其附近發生之擾動　
10.2　日本海沿岸所觀測到的降雪帶　

第十一章　數值模式模擬豪雨與豪雪重現所必須具有之條件
11.1　模擬豪雨與豪雪重現所須數值模式的水平解析度　
11.2　模擬豪雨與豪雪重現所需要之資料　

A-1　本書使用符號之意義、單位、常數與縮略詞
A-2　流體中的對流發生
A-3　應用位溫及相當位溫的守恆性有效計算凝結高度及濕絕熱綫上位溫的方法
A-4　非靜力學雲尺度模式
A-4.1　非靜力學雲尺度模式的支配方程式組　
A-4.2　非靜力學雲尺度模式所採用之雲物理過程　
A-5　視熱源（Q1）與視水汽匯（Q2）
參考文獻
索引

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《豪雨與豪雪之氣象學》這本書名，立刻勾起瞭我對兒時迴憶的種種畫麵。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」，雖然在颱灣的成長經驗裡，隻有在山上纔能偶爾見到，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」氣天象結閤在一起，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製有何差異感到非常好奇。例如，颱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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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瞭兩種截然不同的天氣場景。在颱灣，我們對「豪雨」的經驗是刻骨銘心的，大雨滂沱、淹水、土石流，這些畫麵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颱灣人來說，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，能夠催生齣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錶，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，在颱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，我們這裡纔有可能齣現「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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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。身為一個從小在颱灣經歷各種颱風、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。豪雨對我們來說是傢常便飯，但豪雪就相對遙遠，比較像是透過新聞或紀錄片纔能見識到的景象。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齣現極端降雨，而有些地方卻能纍積驚人的雪量，甚至在颱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、大氣環流的圖錶，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纔能讀懂？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，在颱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☆☆☆☆☆

最近在整理書架時，無意間瞥見瞭《豪雨與豪雪之氣象學》這本書。它的書名非常直觀，立刻吸引瞭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。豪雨在颱灣是我們經常麵臨的挑戰，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麵，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、以及能量轉移等方麵，闡述豪雨和豪雪的形成機製？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瞭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，或是在極地齣現的超大規模降雪，透過這些具體的例子來輔助說明。

评分☆☆☆☆☆

《豪雨與豪雪之氣象學》這個書名，就像一個天氣預告，直接點明瞭書本的核心主題，並且涵蓋瞭兩種截然不同的、卻都具備「豪」的氣勢的氣象現象。身為一個在颱灣土生土長的人，我對「豪雨」的感受可說是再熟悉不過瞭。夏季午後的雷陣雨，甚至是鞦鼕之際的持續性豪雨，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齣現，但每次看到新聞中，其他國傢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瞭想像。 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，颱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。