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1 绪论 1

1.1 气候变化 1

1.2 古气候及其变化 6

1.3 气候与人类社会 11

1.4 当代气候研究 17

参考文献 23

2 气候系统 25

2.1 大气 26

2.2 大气运动基本方程组 31

2.3 海洋 36

2.4 陆地和冰雪圈 41

2.5 水分及其循环 45

2.6 太阳活动 50

2.7 火山爆发 55

2.8 生态系统 60

参考文献 63

3 大气辐射过程 66

3.1 太阳短波辐射 66

3.2 大气对太阳短波辐射的吸收 71

3.3 地表辐射特性 78

3.4 晴空大气红外辐射传输 85

3.5 辐射气候 91

3.6 云-辐射相互作用 96

参考文献 102

4 大气季节内振荡的动力学 103

4.1 大气中的30～60 d低频振荡 103

4.2 热带大气低频（30～60 d）振荡动力学 113

4.3 大气基本态的不稳定激发 131

4.4 大气的低频响应 145

4.5 大气非线性过程 152

4.6 MJO的数值模拟 158

参考文献 175

5 大气环流持续异常（一）——阻塞形势的动力学机理 179

5.1 多平衡态理论 179

5.2 共振理论 183

5.3 孤立波理论 189

5.4 天气尺度涡旋的激发 192

5.5 偶极子理论 198

5.6 包络Rossby孤立子理论 202

参考文献 205

6 大气环流持续异常（二）——遥相关的动力学机理 206

6.1 大气环流的遥相关 206

6.2 大气对外源强迫的遥响应 217

6.3 能量频散和大圆理论 222

6.4 时间平均基本气流的不稳定 227

6.5 行星波的能量通量——EP通量 232

参考文献 237

7 海气相互作用 239

7.1 大尺度海气相互作用的基本特征 239

7.2 ENSO 245

7.3 ENSO对大气环流和气候的影响 251

7.4 东亚冬季风异常与ENSO 263

7.5 ENSO的发生与赤道西太平洋暖池次表层海温异常 278

7.6 El Nino与热带大气季节内振荡 291

7.7 海气耦合波动力学 301

7.8 中太平洋El Nino事件 309

参考文献 331

8 陆气相互作用 335

8.1 生物-地球物理反馈 335

8.2 土壤温度和湿度的反馈 340

8.3 植被 347

8.4 陆气相互作用模式 352

参考文献 358

9 气候数值模拟（一）——大气环流模式（GCM） 359

9.1 模式基本结构 359

9.2 主要物理过程及其参数化 367

9.3 气候状态的一些数值模拟结果 374

9.4 海气耦合模式（CGCM） 383

9.5 月—季气候的数值预报试验 394

参考文献 399

10 气候数值模拟（二）——简化模式 402

10.1 能量平衡模式（EBM） 402

10.2 盒型模式 405

10.3 辐射-对流模式（RCM） 410

10.4 辐射-对流模式的发展 416

10.5 二维统计动力模式（SDM） 419

10.6 滤波模式 428

参考文献 433

11 十年及年代际气候变化 435

11.1 科学背景 435

11.2 十年及年代际气候变化的特征型 436

11.3 大气环流年代际变化特征及机制 446

11.4 大洋状况的年代际变化特征及机制 451

11.5 中国气候的十年及年代际变化 458

11.6 尚需特别注意研究的几个问题 463

参考文献 463

12 气候的可预报性问题 466

12.1 大气运动的可预报性 466

12.2 气候的可预报性 471

12.3 非线性动力系统与可预报性 477

参考文献 486

13 人类活动与气候变化 488

13.1 温室气体和气溶胶 488

13.2 大气中CO2浓度增加的气候效应 496

13.3 其他温室气体的气候效应 505

13.4 “核冬天” 508

13.5 大气中的臭氧及臭氧洞 515

参考文献 523

附录：本书部分英文缩写 526