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热带气象学

文档名称:热带气象学
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上传者:guokey
添加时间:2017/06/17
内容摘要:

/40が县
热带气象学
嘉殿叙
译.者的,话
目前,热带气象学是大气科学中比较活跃的一个分支。因为热带大气环流是全球大气环
流的不可缺少的组成部分,而且热带又是全球大气热量和水汽的重要源地。人们要掲示大气
运动的赧研制正鶸的数值天气预报,必须对热带气象学作全面深入的研究。
长期以来,人们比较偏重于中纬温带的天气系统及大气环流的研究,热带气象学的研究在
相当一个时期内发展极其缓慢。随着近代探测手段的不断进步,特别是气象卫星的出现和大
规棋的热带太气现场科学试验的实施人们!获得了大量的热带气象资料,使得深入研究热带地
区的天气-动力学问题成为可能。近年来,在这方面已经取得了不少比较重要的研究成果。
美国佛罗里达州立大学卫.. Krishnamurti教授编写的热带气象学>一书,内容金面,
取材得当。他对热带气象学的各个领城进行比校全面的回顾和评述,并对新近发现的热带天
气现象及当前比较成熟的动力学模式均有详细具体的介绍。该书是世界气象组织培调气象科
技人员的教科书之ー,也是一部从事热带气象学工作的科技人员值得一读的重要参考书。
我国华南地处热带和副热带,盛夏热带天气系统与我国这一地区的天气气候变化关系密
切;其中比较强烈的热带天气系统,往往给国家建没和人民的生命财产带来严重的形响。我国
对热截气象学的研究一直非常重视,我们做了大量的工作并取得了一定的进展。为使大家能
系统全面地了解国外热带气象学研究的最新进展以及尚待解决的科学问题,我们征得原作者
同意,特将全书译成中文以供阅读参考。本书中为中译本作的序、前言、绪论及第一至十章由
柳崇健同志译,第十ー至二十ー章及附录由朱伯承同志译,全书由陶诗言先生负责审校。
泽文中错误之处,亟望读者不存指正。
983年
为中译本作序
这部热带气象学教科书,是根据我在佛罗飛达州立大学讲授的满门一年级研究生的课程
义改编的。
本书力图包括热带气象学的新进展,以帮助学生在基础研究和应用方酐进行创造性的思
紧。本书共分二十一章,其中辐射过程和对流过程这两章稍为难一些外,其余各章都较为简单
易懂。如果愿意;敬师也可以将难馕的这部份跳进去,这样做炸不影全书的连费性。本书所
涉的材料,就热带天气学的整体而言;仍未做到妥善处現我在许多熟带国家访问和工作
过,发现了大量有趣而重要的间题,并企图提出一个能迅速奁这些问题的思路。本书中许多
未解决的问题,就是按照这种思路罗列出来的。希塑广大读者?科研人员;为本书的再版提供
像政见。初版无疑存在一些错误,希望再版时能得到改正。孩非常感谢陶诗言、叶笃正两位
教授和丁一汇先生:感谢他钉为出版本书的中译本所的努力;并衷心希鏧此举将增进科学家
们之闻的交往。
TN: Krishnamurti
1980年、I月
这本热带气象学讲义是为世界气象组织训综一、二级气象人员而編等的。全书共二十
章,涉及热带从海风至行星风度运动的一个相当广泛的范围。本书根据作者在佛罗里达州立
大学讲授热带气象学的教材写成。书中有许多观点来自作者自己的研究组,这个研究组得到了
美国国家科学基金会连续十多年的人力资助;作者谢G. Bierl v,R.( greenfield和J.Fein
诸博土为此所作出的支持。作者还要感谢H. Tab fli F.basi两位博士,感谢他们尽力以世
界气象组织的名义发起所给予的支持。最后还要憾谢R.P.1 Pearce教授,A.Win- Nielsen
授以及Y, Ranlanathall博士,他们对全书的手稿作了细致的审
N. I
197年5月?


第一章讲纬圈平均的热带环流,由此提出了一个过于简化的热带图象。我们都想知道,对
时间和纬向平均的风、温度、湿度或其它大气特性的典型经向剖面图是什么样子?这种图象一
般很受气候模拟者所欢迎,他们希望将整个环流型参数化「 Lorenz(1967)关于大气坏流的那
部近著中有许多精彩的图例,这些图例表示纬圈平均的大气特性在经圏方向:的变化。值得
注意的是,这部论述大气环流的名著没有提到大气环流中在纬圈方向上各个不对称的环流系
统一一即所谓大气环沁角色的维持问题。不同的人,对大气环流的含义有不同的理解。有
些人认为:弄清时间平均图上显著的涡旋系统,如冻岛低压、阿留申低压、副热带高压、西伯利
亚高压、西藏高压以及显著的辐合带(如ITCZ和季风槽等等),对理解大气环流是极其重要
的。在本教科书中,我们将在我们的大气环流定义下讲解所有这些时间平均的大气特性(无论
是经过纬圈平均的或是没有经过纬圈平均的)。
本书第一和第二章,分别讲纬圈方向对称和纬圈方向不对称的、时间平均的热带环流。纬
圈方向对称的环流有许多局限性,其中某些局限性在讲到后面各章时将会清楚地显现出来。
容易看出:经过纬圈平均以后,我们将区分不出(例如)赤道亚马孙区城、赤道东非和赤道印度
尼西亚等。这三个地区,具有十分不问的环流性质。假如我们通过遥感技术来描绘1000万英里
以外的某个行星大气的热带环流、也许根据少量的数据绘出的非常简化的沿纬圈方向对称的
环流,我们就满意了。热带大气环流通常包括各种系统,如副热带高压、信风带、信风逆温、信
风云系、海洋和大陆上的編合带(ITCZ)、季风低压、热低压、赤道波、东风波、热带低压、热带念
流、越亦道气流、高空冷低压、准静止扰动、飓风、台风、西(南)季风、季风爆发、洪水、千早、陆上
和海上的热带越线、尘暴、海风等等。因此就产生一个问题,即上述这些现象是否是对热带大
气环流的一种过分的夸大,热带大气环流或许可用比较简单的方法加以描述的。后一种看法,
可能起因于准地转理论可以描述许多发生在中高纬的大气现象的缘故。但我们愈来愈清楚,
即使在中高纬度,运动系统的成员也是极其复杂的。事实上在每天的数值天气预报中,这些成
员并未得到合适的处理。低纬和高纬的运动系统,比我们想象的要复杂得多。热带系统从根
本上讲是决定于对流,而对流对许多因子(如海面温度、陆地的热平衡、山脉以及各种尺度运动
系统的相互作用等)是很敏感的。
上面所提到的种种热带现象,都有各种各样的结构。就日前的认识,各个现象的维持也是
彼此有很大差异的。在有些现象中,下沉和浅对流起主要作用」面在另一些现象中,則大规模
垂直运劝和深对沇是决定性的。在某一个地区内所出现的主要物理过程,往往与别的地区略
有不同,因此各种各样的热带运动系统形成了极其复杂的热带大气环流。这不禁使人怀疑,是
否能提得出一个满意的考虑到各种热带运动系统所起作用的大气环流理论。目前的水平,尚
不足以提出这种热带大气环流的统一理论。
近年来,进行了一些热帯现场试验。重点是了解对流、气一海相互作用、飓风区的结构、
大气辐射、热带边界层以及季风环流等。在后面,我们会看到:即使看米很简单的问题,如解释
不发展的热带波状扰动的向西传播,也并不是一件简单的事情。我们也将发现,在尺度达数千
公里的大尺度扰动中包含有积云和积雨云。这类系统看起来单纯的向西运动,这是与质量、水
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