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简介
地球陆地面积的三分之一还多、海洋的很大一部分区域都属于干旱区。但迄今为止，尚没有一本书详细地讨论造成沙漠特征地区的那些天气过程。 《沙漠气象学》填补了这个空白。这本书涉及到了沙漠天气的方方面面，像造成干旱的大尺度和局地小尺度天气背景，沙漠地区的降水特征，沙尘暴，洪水，沙漠地区的气候变化，沙漠地区的降水过程、荒漠化、沙漠的陆面物理特征，沙漠大气的数值模拟以及沙漠天气对人类的影响。本书还概述了世界各地沙漠区域的气候和地表属性。作者在撰写时即考虑到只要具备气象、物理和微积分基本知识的读者都能读懂本书，使广泛学科领域内的读者都感到这本书非常有用。书中还为学生提供了复习和练习题。 这本内容丰富的学术论著不仅能够满足所有需要了解干旱区天气气候知识的读者，对于致力于环境科学、大气科学、自然地理学、水文和工程研究的高年级学生和研究人员也具有特别的吸引力。 作者Thomas Warner(托马斯·沃纳)是美国国家大气研究中心(NCAR)和科罗拉多大学(Boulder)联合聘任的教授。之前是宾西法尼亚州立大学气象系的教授。Warner教授致力于中尺度天气过程和数值天气预更多>>
目录
目录
译者前言
前言
致谢
第1章 绪论
第2章 沙漠大气动力学
2.1 大气结构和动力学的一些基本概念
2.1.1 大气运动的尺度
2.1.2 大气的垂直结构
2.1.3 全球天气的风和气压系统
2.1.4 雾、云和降水的形成
2.2 沙漠的定义
2.3 干旱的气候成因
2.3.1 行星尺度环流
2.3.2 地形作用
2.3.3 水汽源的远近对干旱的影响
2.3.4 海岸作用
2.4 形成和维持沙漠的动力反馈机制
2.4.1 植被—反照率/蒸腾反馈
2.4.2 沙尘—辐射反馈
2.4.3 土壤—水分反馈
2.4.4 上涌流—海岸沙漠反馈
2.4.5 植被—土壤反馈
2.4.6 灰尘—生物地球化学反馈
2.5 沙漠热低压的动力机制
第3章 世界沙漠气候
3.1 沙漠的一般气象特征
3.2 沙漠的一般地形特征
3.3 沙漠植被的一般特征
3.4 非洲沙漠
3.4.1 撒哈拉沙漠
3.4.2 卡拉哈里沙漠、纳米布沙漠和卡鲁沙漠
3.4.3 索马里-查尔比沙漠
3.4.4 马达加斯加干旱区
3.5 北美沙漠
3.5.1 奇瓦瓦沙漠
3.5.2 大盆地沙漠
3.5.3 索诺兰沙漠
3.5.4 莫哈韦沙漠
3.6 南美沙漠
3.6.1 阿塔卡马沙漠和秘鲁沙漠
3.6.2 巴塔哥尼亚沙漠
3.6.3 蒙特沙漠
3.6.4 南美洲的其他干旱区
3.7 澳大利亚沙漠
3.8 亚洲沙漠
3.8.1 东亚：戈壁沙漠和塔克拉玛干沙漠
3.8.2 突厥斯坦（曾称土耳其斯坦）沙漠
3.8.3 塔尔沙漠
3.8.4 伊朗沙漠和阿富汗沙漠
3.8.5 阿拉伯沙漠及其周边地区
3.9 欧洲干旱区
3.10 海洋沙漠
第4章 沙漠中大气和地表能量收支
4.1 大气和地表能量收支的各种成分
4.1.1 太阳和地面辐射的一些基本概念
4.1.2 地球一太阳的天文学关系，大气的日和年周期
4.1.3 大气对太阳辐射的衰减
4.1.4 地球表面的辐射收支
4.1.5 地表能量收支
4.1.6 全球大气和地表能量收支
4.2 沙漠大气和地表能量收支
4.2.1 沙漠能量收支的一些特性概述
4.2.2 沙漠和非沙漠能量收支实例
4.2.3 能量收支中的“绿洲效应”
4.2.4 沙漠辐射收支中的矿物气溶胶效应
第5章 无植被沙质荒漠景观的地表物理学
5.1 地表物理学概念介绍
5.1.1 地表以下热能的垂直传输
5.1.2 地表以下水分的垂直传输
5.1.3 植被中液态水的迁移和蒸腾
5.1.4 地表和大气间的水汽和热量交换
5.2 无植被沙质荒漠的陆面物理学
5.2.1 雨水渗入和地表以下液态水的运动
5.2.2 地表以下及地表的水汽通量
5.2.3 地表以下及地表的热量过程
第6章 植被对沙漠表层物理特性的影响
6.1 植被对沙漠地表能量收支的影响
6.2 植被对沙漠地表水收支的影响
6.3 植被对沙漠近地层风的影响
第7章 土壤对沙漠表层物理特性的影响
7.1 沙漠土壤类型
7.1.1 盐坪、干盐湖、盐湖、盐滩、盐田等
7.1.2 沙质地表
7.1.3 砾石表层、结皮和岩漆
7.1.4 岩石地表
7.1.5 干河床
7.1.6 黄土
7.1.7 土壤类型的空间分布示例
7.2 沙漠土壤类型对地表能量收支的影响
7.3 沙漠土壤类型对地表水收支的影响
第8章 沙漠表面的物理属性
8.1 反照率
8.2 热属性
8.3 空气动力学粗糙度
8.4 发射率
8.5 水文属性
第9章 沙漠大气的数值模拟
9.1 数值天气预报的一般概念
9.2 干旱区大气模式应用的几个个例
9.2.1 阿拉伯联合酋长国的业务天气预报
9.2.2 美国大盆地沙漠小尺度风场研究
9.2.3 阿拉伯沙漠边界层环流的研究个例
第10章 沙漠边界层
10.1 边界层结构的基本概念
10.1.1 大气的湍流交换
10.1.2 边界层结构
10.1.3 空气动力粗糙度和垂直风廓线
10.2 沙漠边界层特性
第11章 沙漠小气候
11.1 沙漠内部小气候形成的原因
11.1.1 植被
11.1.2 土壤基质
11.1.3 海拔、坡度和坡向
11.1.4 地下水位
11.1.5 接近海岸线的程度
11.2 沙漠小气候变化实例
11.2.1 斯图尔特沙漠（辛普森沙漠的一部分）：干盐湖和周围有稀疏植被的沙地地表温度的对比
11.2.2 大盆地沙漠：干盐湖与周围植被覆盖的冲积扇和山区的表面温度和通量的差异
11.2.3 斯图尔特沙漠（辛普森沙漠的一部分）：浅湖、沼泽、裸露的和只有少量植被的沙丘、盐滩的地表温度和边界层通量的差异
11.2.4 大盆地沙漠：盐滩和其附近覆盖部分植被的地表上空的边界层垂直温度对比
11.2.5 萨赫勒地区：不同植被覆盖度的地表通量和边界层结构
11.2.6 阿拉伯沙漠：跟地表特征有关的边界层厚度
11.2.7 索诺兰沙漠：降水和植被对温度和感热通量的影响
11.2.8 秘鲁沙漠和纳米布沙漠的沿海小气候
第12章 沙漠小气候间的动力交互作用
12.1 沙漠环境下的热压风环流
12.1.1 盐盖风/干盐湖风
12.1.2 与绿洲、湖泊和海洋有关的沙漠环流
12.1.3 地形强迫环流
12.1.4 土壤湿度梯度导致的环流
12.1.5 跟植被分布有关的环流
12.2 绿洲效应
第13章 沙漠降水
13.1 沙漠降水的统计特征
13.1.1 年降水量统计特征
13.1.2 降水的季节变化和日变化
13.1.3 夏季的降水强度
13.1.4 降水事件总降水量，或湿时间段总降水量
13.1.5 降水持续时间
13.1.6 连续无降水日数
13.1.7 降水的空间连片或“斑块”分布
13.1.8 降水的可靠性
13.2 沙漠降水的成因及其调控
13.2.1 大尺度降水和对流性降水成因
13.2.2 地形影响
13.2.3 地表能量和水汽收支对沙漠降水的影响
13.3 干旱区人工增雨
13.4 沙漠降露和降雾
第14章 人类活动对沙漠大气的影响
14.1 灌溉
14.2 地下水位的下降
14.3 放牧与过度放牧
14.4 非原生植物的入侵
14.5 旱地农业
14.6 城市化
14.7 越野交通工具的使用
14.8 森林砍伐
第15章 沙漠气候变化
15.1 气候和干旱变化的时间尺度
15.2 近代气候周期的小结
15.3 干旱区气候变化研究的方法
15.3.1 历史记录
15.3.2 考古资料
15.3.3 树木年轮研究（树轮年代学）
15.3.4 孤立的动植物群落残遗
15.3.5 动植物化石
15.3.6 古湖岸线，沙滩，盐沉积
15.3.7 干涸的河道
15.3.8 沙丘的稳定或活化
15.3.9 土壤剖面
15.3.10 洪水
15.4 晚更新世和全新世期间沙漠气候变化的实例
15.5 沙漠气候变化的形式和原因
15.5.1 冰期循环
15.5.2 恩索循环
15.5.3 地球气候系统的温室效应
15.5.4 日地几何关系的变化
15.5.5 太阳辐射的变化
15.5.6 海洋表面温度的变化
第16章 沙漠中的恶劣天气
16.1 尘暴和沙暴
16.1.1 沙尘传输的物理过程和特征
16.1.2 沙粒或尘粒对沙尘暴特征的影响
16.1.3 沙暴和尘暴中的电效应
16.1.4 尘卷
16.1.5 沙尘暴灾害
16.1.6 易发生沙尘暴的地表、气象和地理条件
16.1.7 哈布(haboob)——一种对流产生的沙尘暴
16.1.8 沙尘暴的减退
16.2 暴雨、暴洪和泥石流
第17章 沙漠对全球环境及其他地区环境的影响
17.1 沙尘的全球和区域传输：背景
17.2 沙漠沙尘对全球气候的影响
17.3 沙尘对于区域和全球范围内人类健康的影响
17.4 沙漠沙尘的远距离生态学效应
17.5 沙漠对其他地区天气过程的动力学影响
第18章 荒漠化
18.1 什么是荒漠化?
18.2 荒漠化的范围
18.3 人类活动对荒漠化的作用
18.3.1 耕作和过度放牧造成的土壤裸露和流失
18.3.2 海岸地区灌溉和过度抽取地下水造成土壤盐渍化
18.3.3 开采地下水
18.3.4 采伐森林
18.3.5 越野的交通工具对土壤结构和植被的破坏
18.3.6 城镇化和工业开采
18.4 自然对荒漠化的作用
18.5 其他荒漠化的研究个例
18.5.1 印度和巴基斯坦的塔尔沙漠
18.5.2 印度旁遮普：塔尔沙漠的北部
18.5.3 北非的萨赫勒
18.5.4 干旱的美国西部
18.5.5 中亚平原
18.5.6 中国东部的黄土区域
18.5.7 加勒比海岛
18.5.8 伊拉克的底格里斯河—幼发拉底河流域
18.5.9 地中海区域
18.6 影响荒漠化的物理反馈过程
18.6.1 植被反照率/蒸腾的相互反馈
18.6.2 沙尘辐射反馈
18.6.3 地下水位下降—植被—径流反馈
18.7 卫星技术在荒漠化监测和制图中的应用
第19章 沙漠环境中的人类生物气象学
19.1 人体在沙漠中的热量平衡
19.1.1 长波辐射
19.1.2 与大气间的传导和对流交换
19.1.3 热量的新陈代谢源
19.1.4 太阳辐射的直射、漫射和反射
19.1.5 蒸发
19.2 维持热量和水分平衡的过程
19.3 对沙漠环境的适应
19.4 减少需水量和降低热负荷
19.5 热胁迫和脱水的物理影响
19.6 沙漠矿物沙尘的物理影响
19.7 沙漠对于心理的影响
19.8 应对热胁迫的措施
19.9 静电效应
第20章 沙漠大气的光学特性
20.1 沙漠蜃景
20.2 大气浮尘的影响
20.2.1 日落和日出
20.2.2 曙暮辉
20.2.3 能见度的降低
20.3 闪烁
附录A 气象和陆面术语词汇表
附录B 缩略语
附录C 单位、数值常数和换算因子
附录D 变量/符号表
附录E 世界地图
一些问题和练习的解法提示
参考文献
中文索引
?-mBx
译者前言
前言
致谢
第1章 绪论
第2章 沙漠大气动力学
2.1 大气结构和动力学的一些基本概念
2.1.1 大气运动的尺度
2.1.2 大气的垂直结构
2.1.3 全球天气的风和气压系统
2.1.4 雾、云和降水的形成
2.2 沙漠的定义
2.3 干旱的气候成因
2.3.1 行星尺度环流
2.3.2 地形作用
2.3.3 水汽源的远近对干旱的影响
2.3.4 海岸作用
2.4 形成和维持沙漠的动力反馈机制
2.4.1 植被—反照率/蒸腾反馈
2.4.2 沙尘—辐射反馈
2.4.3 土壤—水分反馈
2.4.4 上涌流—海岸沙漠反馈
2.4.5 植被—土壤反馈
2.4.6 灰尘—生物地球化学反馈
2.5 沙漠热低压的动力机制
第3章 世界沙漠气候
3.1 沙漠的一般气象特征
3.2 沙漠的一般地形特征
3.3 沙漠植被的一般特征
3.4 非洲沙漠
3.4.1 撒哈拉沙漠
3.4.2 卡拉哈里沙漠、纳米布沙漠和卡鲁沙漠
3.4.3 索马里-查尔比沙漠
3.4.4 马达加斯加干旱区
3.5 北美沙漠
3.5.1 奇瓦瓦沙漠
3.5.2 大盆地沙漠
3.5.3 索诺兰沙漠
3.5.4 莫哈韦沙漠
3.6 南美沙漠
3.6.1 阿塔卡马沙漠和秘鲁沙漠
3.6.2 巴塔哥尼亚沙漠
3.6.3 蒙特沙漠
3.6.4 南美洲的其他干旱区
3.7 澳大利亚沙漠
3.8 亚洲沙漠
3.8.1 东亚：戈壁沙漠和塔克拉玛干沙漠
3.8.2 突厥斯坦（曾称土耳其斯坦）沙漠
3.8.3 塔尔沙漠
3.8.4 伊朗沙漠和阿富汗沙漠
3.8.5 阿拉伯沙漠及其周边地区
3.9 欧洲干旱区
3.10 海洋沙漠
第4章 沙漠中大气和地表能量收支
4.1 大气和地表能量收支的各种成分
4.1.1 太阳和地面辐射的一些基本概念
4.1.2 地球一太阳的天文学关系，大气的日和年周期
4.1.3 大气对太阳辐射的衰减
4.1.4 地球表面的辐射收支
4.1.5 地表能量收支
4.1.6 全球大气和地表能量收支
4.2 沙漠大气和地表能量收支
4.2.1 沙漠能量收支的一些特性概述
4.2.2 沙漠和非沙漠能量收支实例
4.2.3 能量收支中的“绿洲效应”
4.2.4 沙漠辐射收支中的矿物气溶胶效应
第5章 无植被沙质荒漠景观的地表物理学
5.1 地表物理学概念介绍
5.1.1 地表以下热能的垂直传输
5.1.2 地表以下水分的垂直传输
5.1.3 植被中液态水的迁移和蒸腾
5.1.4 地表和大气间的水汽和热量交换
5.2 无植被沙质荒漠的陆面物理学
5.2.1 雨水渗入和地表以下液态水的运动
5.2.2 地表以下及地表的水汽通量
5.2.3 地表以下及地表的热量过程
第6章 植被对沙漠表层物理特性的影响
6.1 植被对沙漠地表能量收支的影响
6.2 植被对沙漠地表水收支的影响
6.3 植被对沙漠近地层风的影响
第7章 土壤对沙漠表层物理特性的影响
7.1 沙漠土壤类型
7.1.1 盐坪、干盐湖、盐湖、盐滩、盐田等
7.1.2 沙质地表
7.1.3 砾石表层、结皮和岩漆
7.1.4 岩石地表
7.1.5 干河床
7.1.6 黄土
7.1.7 土壤类型的空间分布示例
7.2 沙漠土壤类型对地表能量收支的影响
7.3 沙漠土壤类型对地表水收支的影响
第8章 沙漠表面的物理属性
8.1 反照率
8.2 热属性
8.3 空气动力学粗糙度
8.4 发射率
8.5 水文属性
第9章 沙漠大气的数值模拟
9.1 数值天气预报的一般概念
9.2 干旱区大气模式应用的几个个例
9.2.1 阿拉伯联合酋长国的业务天气预报
9.2.2 美国大盆地沙漠小尺度风场研究
9.2.3 阿拉伯沙漠边界层环流的研究个例
第10章 沙漠边界层
10.1 边界层结构的基本概念
10.1.1 大气的湍流交换
10.1.2 边界层结构
10.1.3 空气动力粗糙度和垂直风廓线
10.2 沙漠边界层特性
第11章 沙漠小气候
11.1 沙漠内部小气候形成的原因
11.1.1 植被
11.1.2 土壤基质
11.1.3 海拔、坡度和坡向
11.1.4 地下水位
11.1.5 接近海岸线的程度
11.2 沙漠小气候变化实例
11.2.1 斯图尔特沙漠（辛普森沙漠的一部分）：干盐湖和周围有稀疏植被的沙地地表温度的对比
11.2.2 大盆地沙漠：干盐湖与周围植被覆盖的冲积扇和山区的表面温度和通量的差异
11.2.3 斯图尔特沙漠（辛普森沙漠的一部分）：浅湖、沼泽、裸露的和只有少量植被的沙丘、盐滩的地表温度和边界层通量的差异
11.2.4 大盆地沙漠：盐滩和其附近覆盖部分植被的地表上空的边界层垂直温度对比
11.2.5 萨赫勒地区：不同植被覆盖度的地表通量和边界层结构
11.2.6 阿拉伯沙漠：跟地表特征有关的边界层厚度
11.2.7 索诺兰沙漠：降水和植被对温度和感热通量的影响
11.2.8 秘鲁沙漠和纳米布沙漠的沿海小气候
第12章 沙漠小气候间的动力交互作用
12.1 沙漠环境下的热压风环流
12.1.1 盐盖风/干盐湖风
12.1.2 与绿洲、湖泊和海洋有关的沙漠环流
12.1.3 地形强迫环流
12.1.4 土壤湿度梯度导致的环流
12.1.5 跟植被分布有关的环流
12.2 绿洲效应
第13章 沙漠降水
13.1 沙漠降水的统计特征
13.1.1 年降水量统计特征
13.1.2 降水的季节变化和日变化
13.1.3 夏季的降水强度
13.1.4 降水事件总降水量，或湿时间段总降水量
13.1.5 降水持续时间
13.1.6 连续无降水日数
13.1.7 降水的空间连片或“斑块”分布
13.1.8 降水的可靠性
13.2 沙漠降水的成因及其调控
13.2.1 大尺度降水和对流性降水成因
13.2.2 地形影响
13.2.3 地表能量和水汽收支对沙漠降水的影响
13.3 干旱区人工增雨
13.4 沙漠降露和降雾
第14章 人类活动对沙漠大气的影响
14.1 灌溉
14.2 地下水位的下降
14.3 放牧与过度放牧
14.4 非原生植物的入侵
14.5 旱地农业
14.6 城市化
14.7 越野交通工具的使用
14.8 森林砍伐
第15章 沙漠气候变化
15.1 气候和干旱变化的时间尺度
15.2 近代气候周期的小结
15.3 干旱区气候变化研究的方法
15.3.1 历史记录
15.3.2 考古资料
15.3.3 树木年轮研究（树轮年代学）
15.3.4 孤立的动植物群落残遗
15.3.5 动植物化石
15.3.6 古湖岸线，沙滩，盐沉积
15.3.7 干涸的河道
15.3.8 沙丘的稳定或活化
15.3.9 土壤剖面
15.3.10 洪水
15.4 晚更新世和全新世期间沙漠气候变化的实例
15.5 沙漠气候变化的形式和原因
15.5.1 冰期循环
15.5.2 恩索循环
15.5.3 地球气候系统的温室效应
15.5.4 日地几何关系的变化
15.5.5 太阳辐射的变化
15.5.6 海洋表面温度的变化
第16章 沙漠中的恶劣天气
16.1 尘暴和沙暴
16.1.1 沙尘传输的物理过程和特征
16.1.2 沙粒或尘粒对沙尘暴特征的影响
16.1.3 沙暴和尘暴中的电效应
16.1.4 尘卷
16.1.5 沙尘暴灾害
16.1.6 易发生沙尘暴的地表、气象和地理条件
16.1.7 哈布(haboob)——一种对流产生的沙尘暴
16.1.8 沙尘暴的减退
16.2 暴雨、暴洪和泥石流
第17章 沙漠对全球环境及其他地区环境的影响
17.1 沙尘的全球和区域传输：背景
17.2 沙漠沙尘对全球气候的影响
17.3 沙尘对于区域和全球范围内人类健康的影响
17.4 沙漠沙尘的远距离生态学效应
17.5 沙漠对其他地区天气过程的动力学影响
第18章 荒漠化
18.1 什么是荒漠化?
18.2 荒漠化的范围
18.3 人类活动对荒漠化的作用
18.3.1 耕作和过度放牧造成的土壤裸露和流失
18.3.2 海岸地区灌溉和过度抽取地下水造成土壤盐渍化
18.3.3 开采地下水
18.3.4 采伐森林
18.3.5 越野的交通工具对土壤结构和植被的破坏
18.3.6 城镇化和工业开采
18.4 自然对荒漠化的作用
18.5 其他荒漠化的研究个例
18.5.1 印度和巴基斯坦的塔尔沙漠
18.5.2 印度旁遮普：塔尔沙漠的北部
18.5.3 北非的萨赫勒
18.5.4 干旱的美国西部
18.5.5 中亚平原
18.5.6 中国东部的黄土区域
18.5.7 加勒比海岛
18.5.8 伊拉克的底格里斯河—幼发拉底河流域
18.5.9 地中海区域
18.6 影响荒漠化的物理反馈过程
18.6.1 植被反照率/蒸腾的相互反馈
18.6.2 沙尘辐射反馈
18.6.3 地下水位下降—植被—径流反馈
18.7 卫星技术在荒漠化监测和制图中的应用
第19章 沙漠环境中的人类生物气象学
19.1 人体在沙漠中的热量平衡
19.1.1 长波辐射
19.1.2 与大气间的传导和对流交换
19.1.3 热量的新陈代谢源
19.1.4 太阳辐射的直射、漫射和反射
19.1.5 蒸发
19.2 维持热量和水分平衡的过程
19.3 对沙漠环境的适应
19.4 减少需水量和降低热负荷
19.5 热胁迫和脱水的物理影响
19.6 沙漠矿物沙尘的物理影响
19.7 沙漠对于心理的影响
19.8 应对热胁迫的措施
19.9 静电效应
第20章 沙漠大气的光学特性
20.1 沙漠蜃景
20.2 大气浮尘的影响
20.2.1 日落和日出
20.2.2 曙暮辉
20.2.3 能见度的降低
20.3 闪烁
附录A 气象和陆面术语词汇表
附录B 缩略语
附录C 单位、数值常数和换算因子
附录D 变量/符号表
附录E 世界地图
一些问题和练习的解法提示
参考文献
中文索引
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Desert meteorology
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