《氣候變化：多學(xué)科方法（第2版）》描述了全球氣候的構(gòu)成成分和有史以來影響氣候的自然原理，還解釋了多種因素的相互作用對氣候的影響；回顧了氣候變化的測量方法，強調(diào)了在尋找觀測結(jié)果和可能自然原因之間的關(guān)系時統(tǒng)計分析的重要性；討論了包括人類活動在內(nèi)的氣候變化的原因如何與氣候變化的證據(jù)相聯(lián)系，以及如何模擬這些原因以預(yù)測未來的氣候變化；最后講述了這些模式對圍繞氣候變化、預(yù)防和減緩的經(jīng)濟(jì)與政治爭論產(chǎn)生的影響。 《氣候變化：多學(xué)科方法（第2版）》適用范圍廣可用于與氣候變化對地球和生活在地球上的所有生命所帶來影響的相關(guān)的初級課程，如氣象學(xué)、海洋學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)和社會科學(xué)等學(xué)科都可以參考此書。對于希望更進(jìn)一步了解氣候變化并且仔細(xì)研究其細(xì)節(jié)的廣大讀者來講，《氣候變化：多學(xué)科方法（第2版）》也非常具有吸引力。
自本書在2001年出版第一版后，氣候變化問題在本質(zhì)上發(fā)生了變化。之前，氣候變化只是緊迫的環(huán)境問題之一。如今，氣候變化與恐怖主義和核擴散相提并論，成為人類最大的威脅之一。如此重大的變化為何發(fā)生？英國首相麥美倫（Maurice Harold Macmillan）在20世紀(jì)50年代末、60年代初曾說過的一句名言概括了這個原因。當(dāng)首相用完晚餐，被一個年輕記者問道什么最容易使政府脫軌時，首相回答：“事件，親愛的孩子，是事件�！�
近期，氣候變化極為顯著。從美國新奧爾良的洪水，至2003年歐洲的熱浪，再到極地冰蓋的加速融化，我們可以看出，氣候變化對地球的威脅日益顯現(xiàn)。重要的不僅是這些氣候事件的規(guī)模，而是人類在應(yīng)對氣候惡性變化上的準(zhǔn)備不足，同時我們還需要綜合性地考慮我們應(yīng)作的準(zhǔn)備。這種宏觀的想法已經(jīng)激發(fā)了一些政治家在解決氣候問題上作出了更多的承諾。在某種程度上，政治家們認(rèn)識到，如果想解決氣候變化問題，第一步必須是簽署1997年的《京都議定書》，并且對其作出承諾。阿爾·戈爾對氣候變化的貢獻(xiàn)極為突出，在2000年，阿爾·戈爾差點就成了美國總統(tǒng)。如今，阿爾·戈爾是應(yīng)對氣候變化問題的國際標(biāo)準(zhǔn)使者。
這些變化的另外一個特征是，在受到氣候變暖威脅之際，正在增加的人為影響使生物面臨困境。從海冰融化對北極熊、企鵝和海象可能帶來的傷害的宣傳來看，我們必須在過去的氣候變化背景下考慮這些變化。12.5 萬年前，在末次間冰期的暖期，盡管最高氣溫比現(xiàn)在高2℃，海平面也比現(xiàn)在高6m，這些極地動物還是幸存了下來。因此，就這個經(jīng)驗來看，這些極地動物還具備繼續(xù)生存一段時間的能力。
同時，在人類對近期的氣候變化造成的影響和規(guī)模上，科學(xué)界已經(jīng)達(dá)成共識。這種共識的焦點圍繞在溫室氣體的排放上，溫室氣體被認(rèn)為是最近變暖的主要的人為成分。然而，共識的信心已經(jīng)被普遍的認(rèn)識所限制，包括多云狀態(tài)以及相關(guān)的塵埃和氣溶膠等因子的不確定性。此外，建立在對厄爾尼諾進(jìn)一步了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行季節(jié)性和長期氣候預(yù)測的前景是可觀的。與此同時，科學(xué)家們也認(rèn)識到，在做這種氣候預(yù)測之際，數(shù)據(jù)的分析不能只限于對太平洋，也需要包括對大西洋和印度洋的氣候規(guī)律的分析。
第1章 導(dǎo)言
1.1 天氣與氣候
1.2 我們所說的氣候變率與氣候變化是什么？
1.3 關(guān)聯(lián)性、時間尺度和不確定性
1.4 綜述
深進(jìn)讀物
第2章 輻射和地球能量平衡
2.1 太陽輻射和地球輻射
2.2 太陽的變化
2.3 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第3章 氣候系統(tǒng)的要素
3.1 運動中的大氣與海洋
3.2 大氣環(huán)流模式
3.3 輻射平衡
3.4 水循環(huán)
3.5 生物圈
3.6 持續(xù)的非正常天氣模式
3.7 大氣－海洋的相互作用
3.8 大洋輸送帶
3.9 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第4章 氣候變化的測量方法
4.1 原位儀器測量法
4.2 衛(wèi)星測量
4.3 重分析工作
4.4 歷史記錄
4.5 間接測量法
4.6 測定年齡
4.7 同位素年代測定法
4.8 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第5章 統(tǒng)計、顯著性水平和循環(huán)
5.1 時間序列、抽樣和諧波分析
5.2 噪聲
5.3 方差和顯著性的計算
5.4 平滑
5.5 小波分析
5.6 多維分析
5.7 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第6章 氣候變化的自然原因
6.1 自方差和非線性
6.2 大氣－海洋相互作用
6.3 洋流
6.4 火山
6.5 太陽黑子和太陽活動
6.6 潮汐力
6.7 軌道變化
6.8 大陸漂移
6.9 大氣成分的變化
6.1 0來自深處的噴發(fā)
6.1 1災(zāi)難和“核冬天”
6.1 2小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第7章 人類活動
7.1 溫室氣體排放
7.2 粉塵和氣溶膠
7.3 荒漠化和森林砍伐
7.4 臭氧層空洞
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第8章 關(guān)于氣候變化的證據(jù)
8.1 探索時光隧洞
8.2 從溫室到冰室
8.3 海平面的波動
8.4 冰期
8.5 末次冰期
8.6 全新世氣候適宜期
8.7 有歷史記載的氣溫變化
8.8 中世紀(jì)氣候適宜期
8.9 小冰期
8.10 20世紀(jì)氣候變暖
8.11 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第9章 氣候變化的影響
9.1 對地質(zhì)的影響
9.2 對動植物的影響
9.3 大滅絕
9.4 海平面、冰原和冰川
9.5 農(nóng)業(yè)
9.6 氣候變率的歷史意義
9.7 疾病傳播
9.8 極端天氣事件的經(jīng)濟(jì)影響
9.9 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第10章 氣候模擬
10.1 全球環(huán)流模式
10.2 氣候變率模擬
10.3 建模者所面臨的挑戰(zhàn)
10.4 小結(jié)
習(xí)題
深進(jìn)讀物
第11章 氣候變化的預(yù)測
11.1 自然變異
11.2 預(yù)測全球變暖
11.3 全球變暖的預(yù)測結(jié)果
11.4 對全球變暖規(guī)模的質(zhì)疑
11.5 面對全球變暖我們可以做些什么？
11.6 蓋亞假說
習(xí)題
深進(jìn)讀物
術(shù)語表
參考文獻(xiàn)
索引
雖然云的全球效應(yīng)很明顯，但它們在區(qū)域氣候變化中的作用，以及在與氣候變化有關(guān)的反饋機制中的作用尚不清楚。云的影響在熱帶地區(qū)最大，向兩極逐漸遞減。這主要是由于云在熱帶地區(qū)位置較高，且與又薄又熱的云相比，又厚又冷的云輻射較少。因此，在有大量高層云存在的地方，其輻射向太空的能量就比沒云的同樣地方少50～100w·m～。這種又厚又高的云一般出現(xiàn)在三個地區(qū)。第一個在熱帶太平洋和印度洋（位于印度尼西亞附近、赤道以北太平洋中的那部分）。在這些地方，上升氣流形成了塔狀積云。第二個在中非的季風(fēng)區(qū)和南美洲北部的強對流區(qū)。第三個在北太平洋和北大西洋里的中緯度暴風(fēng)區(qū)。
云對反照率的增加情況各異。就像中緯度暴風(fēng)進(jìn)程中的云以及冷海洋上空的云一樣，熱帶季風(fēng)和強對流中的云能反射大量的太陽能，一般超過100w·m～。最明顯的區(qū)別是高緯度的云對地面長波輻射影響不大，原因是這些地方地表溫度較低。因此，無論是否有云，長波輻射都比較少�？傊�，在熱帶地區(qū)，云的總效果是平衡的，而在中高緯度，云有制冷效應(yīng)。在北太平洋和北大西洋，這一制冷效應(yīng)更明顯，其值在50～100W·m～。
全球云量的衛(wèi)星記載有好多科學(xué)爭論。盡管氣象衛(wèi)星自從20世紀(jì)60年代已開始積累日常云量圖，這些云量圖也有望給全球云量提供一個連續(xù)的記錄，但事實并非這樣。問題出在不同種類的云，其光學(xué)特性不同，還有在衛(wèi)星設(shè)備的生命周期里，其敏感性會發(fā)生變化。
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