本书从科学探索的角度和物理学原理出发，详细介绍了气象学的基本概念和原理：地球主要组成圈层、大气组成、物理性质、空间结构、要素变化；大气运动各种过程的物理原因；地球上各种天气和气候现象、形形色色的云和降水的形成原因；气压和风、气团、气旋和锋面天气的形成；强对流、雷暴、龙卷风和飓风（台风）等灾害性天气；人工影响天气的各种途径、天气分析和预报的方法、卫星在天气预报中的应用；空气污染及其原因；气候变化与气候系统、人类对全球气候的影响、全球变暖的可能后果、世界气候和气候分类及大气中各种奇特的光学现象和形成的原理等。全书内容丰富、概念清楚、深入浅出、图文并茂，可读性强。

本书聚焦于海洋与大气相互作用中的核心动力机制，从基本方程组出发，全面而系统地介绍了气候系统中的多种大气-海洋耦合现象。内容涉及季风、厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、跨热带三大洋（太平洋、大西洋和印度洋）的主要异常模态、热带与热带外的相互作用以及全球变暖背景下的区域气候变化。通过大量插图和通俗浅显的叙述，辅以经典文献中的关键方程，本书旨在满足不同层次读者对大气-海洋耦合动力学研究前沿的了解需求。书籍的编排参考了作者25余年的教学实践经验，既能够作为教材单独使用，也可以作为大气科学、海洋动力学等专业相关课程的参考资料。

本书以气候变化驱动的人地关系演变为切入点，基于粮食安全的历史气候变化影响研究框架，在重建过去2000年社会经济各子系统代用指标序列的基础上，量化分析了气候变化与社会经济变化的对应关系，揭示了历史气候变化对中国社会经济影响的若干重要过程与机制，深入探讨了历史气候变化是如何影响中国社会经济的问题。

本书是《数值天气预报的数学物理基础》的第一卷，叙述基础理论部分。意在将气象学、流体动力学和数学紧密地结合起来，充实数值天气预报的理论基础。内容大体上分为三个方面：一是从气象实际出发，建立大气动力学模式以及相应的边界条件和初始条件，提成一个物理学上合理、数学上适定的问题；二是对各种动力学模式的性质进行深入的分析，研究大气动力学的一些基本问题，其中包括大气运动的整体性质，特征波动，适应过程，准地转演变过程和非地转演变过程，球面上扰动的特点和低纬度地带扰动的特点，涡旋和波动的相互作用，以及各种尺度运动的非线性相互影响等，尤其是对原始方程和非地转演变过程有较多研究；三是研究各种模式初值问题解的适定性，给出了解的存在、唯一和稳定性的证明；还研究了一些数学方法，把动力学理论建立在较严密

《藏东南水分循环结构与云降水特征综合考察研究》基于藏东南地区水分循环结构和气候变化特征剖析，阐述了藏东南水汽输送关键区云降水过程综合观测试验设计思路及计划实施的新进展，揭示了藏东南地区水分循环结构及云降水物理特征，并分析了藏东南关键区雅鲁藏布江流域降水过程及其河谷地区地-气水热交换特征，描述了藏东南地区冰川面积变化、冻融状态等对气候变化响应的特征，预估了在中等温室气体排放情景下藏东南地区气候变化未来趋势。此外，为推进川藏铁路沿线灾害性天气预报系统应用技术发展，给出了数值预报敏感区追踪技术、雷达资料同化及模式参数优化方案等新技术。

本书以数字孪生流域基础理论为指导，围绕降水高精度评价问题开展了系统研究，解析了降水遥感机理与方法，建立了遥感降水影响因子定量识别方法、遥感降水降尺度深度学习模型、遥感降水融合高精度校正方法，研究了基于时序遥感的流域降水量动态评价和非点源污染风险动态评估。

本书是山西天气预报服务工作者多年来对山西天气预报服务有关技术与经验的总结。内容涵盖了山西省概况、天气气候特点及环流特征、主要影响系统和各类灾害性天气的特点及其监测、预报、预警以及山洪地质灾害预报预警技术和方法，还介绍了城市环境气象预报业务与技术方法，数值预报产品检验与释用，多普勒天气雷达和气象卫星资料在预报业务中的应用等。本书不仅继承了过去的经验和成果，而且融入了近30年来新的技术方法和研究成果，将有助于预报员对本省各类灾害性天气系统的深入了解及对重要天气过程的全面把握，有助于新预报员快速积累经验，提高预报服务水平。

《自动气象站观测技术及应用》以气象观测技术为主线，结合现行国产自动气象站技术在不同行业领域的应用情况，从硬件组装、设备调试、设备维修维护到技术应用等多个方面阐述了不同类型自动气象数据采集器、各类自动气象要素传感器、智能与非智能自动气象站的相关技术，以及生态自动气象站和农田小气候站等应用场景。此外，本书还系统介绍了自动气象站维护与故障维修、中心站软件和数据保障平台建设等技术支持内容。本书适合基层气象台站业务人员、气象设备和气象仪器技师等从事气象装备保障工作的一线人员参考使用。也可作为高等院校大气科学(气象仪器类)、大气探测专业学生学习的参考用书。

在全球变暖背景下，极端天气和气候事件频发多发，准确及时高效的气象监测预报预警，可以有效防范和应对极端天气气候风险，事关国计民生和人民生命财产安全。《气象信息处理与应用》系统地介绍了气象信息处理全过程及其在行业中的应用情况，共6章。第1章主要对气象信息处理技术进行概述。第2～5章介绍了气象信息的获取、编译码、传输与处理、可视化技术。第6章紧密结合我国各行各业对气象信息的需求，分别介绍了气象信息在电力系统、交通部门、农林牧渔业、医疗保健领域、旅游及保险行业中的应用情况。

《碳监测与温室气体监测技术》是国内系统介绍碳监测与温室气体监测的专业图书，全面呈现了该领域的技术和应用图景。本书首先概述了 双碳 政策背景、碳监测、碳核算、碳计量、碳足迹、碳交易的有关知识以及国内外温室气体监测技术现状，在此基础上，详细阐述了多种温室气体监测技术（包括非分散红外光谱、傅里叶变换红外光谱、半导体激光吸收光谱、腔衰荡吸收光谱、腔增强吸收光谱、光声光谱、差分吸收光谱等光谱技术和气相色谱、气质联用等色谱技术）的测量原理、系统组成、关键部件、典型仪器产品及应用实例，系统总结了碳排放连续监测、碳捕集利用封存监测、重点行业碳排放监测、城市大气环境温室气体监测、生态系统碳汇监测、海洋碳汇监测、碳通量监测中适用的技术与仪器，深入解析了碳排放计量、碳排放权交易、企业温室气体核算与

本书系统梳理了中巴经济走廊地区暴雨、高温、低温、干旱及洪水灾害的致灾危险性、承灾体暴露度及孕灾环境脆弱性，完成了中巴经济走廊气象水文灾害单灾种风险评估和多灾种的综合风险评估。全书共分9章，第1章介绍气象水文灾害的研究背景、进展及本书研究内容；第2章介绍研究区概况、气象水文灾害特征及成因；第3～7章基于多源数据分别介绍中巴经济走廊暴雨、高温、低温、干旱、洪水五大灾种的时空变化及风险评估；第8章介绍中巴经济走廊气象水文灾害综合风险评估；第9 章对未来中巴经济走廊气象水文灾害研究及防灾减灾提出建议。

气候变化综合评估模型(integrated assessment model，IAM)是气候经济学前沿研究领域。IAM 通过整合经济系统和气候系统，实现在同一平台下直接比较应对气候变化的成本和收益。本书在全面介绍气候变化综合评估模型的基本概念和发展历程、研究现状和研究热点、关键问题、典型气候变化综合评估模型的基础上，聚焦北京理工大学能源与环境政策研究中心(CEEP-BIT)自主设计研发的中国气候变化综合评估模型(China’s climate change integrated assessment model，C3IAM)，系统描述其方法论和总体框架，逐一剖析各组成模块的基本架构、核心方程以及典型应用示例，并对 C3IAM 不同模块之间的耦合方式和社会经济数据的处理进行专门说明。作为 C3IAM 模型的典型应用，研究提出全球气候变化减缓策略与途径。

《大气非平衡辐射学》从辐射基本理论出发，系统地介绍了非平衡辐射模型，非平衡辐射传输问题求解方法及其在行星大气中的应用。第1章介绍了地球大气基本热力学结构，主要红外辐射分子，以及非平衡辐射的基本概念等。第2章讨论了中高层大气条件下红外辐射涉及的大气分子能级及跃迁。第3章介绍了辐射传输的基础知识。第4章和第5章分别是局地热平衡和非平衡条件下的辐射问题求解方法。第6章求解了CO2的非平衡辐射问题。第7章求解了大气研究中其他组分的非平衡辐射问题。第8章是非平衡辐射模型在大气遥感中的应用。第9章为非平衡辐射模型在大气加热及冷却中的应用。第10章简要介绍了其他行星大气中的非平衡辐射现象以及非平衡辐射模型的应用。

东亚高空急流是东亚大气环流系统的一个重要组成部分，对东亚地区的天气和气候具有重要影响。本书在全面回顾有关东亚高空急流研究的基础上，围绕东亚高空急流的季节、年际及年代际等多尺度变化特征及其气候效应，利用观测和再分析资料揭示东亚副热带急流在初夏季节东西方向的突变特征、副热带急流和极锋急流位置和强度的协同变化等新的现象及其与中高纬低频遥相关型和我国气候异常的联系，阐明东亚高空急流多尺度变化的热力学和动力学机制。本书是作者及其团队近二十年来在东亚高空急流研究方面积累的**研究成果，增加了对东亚高空急流活动基本特征和变化规律的认识，对深入开展东亚大气环流及短期气候预测研究具有重要应用价值。

本书为国家自然科学基金 羌塘自然保护区气候变化及其对生态环境的影响 项目（41765011）和西藏科技重点研发计划项目（XZ202001ZY0023N）的主要研究成果。利用先进的数据挖掘技术和现代气候统计方法，基于地面气象资料和卫星遥感资料，揭示了20世纪70年代以来羌塘自然保护区大气圈（日照、气温、降水、气候事件等）、冰冻圈（冰川、积雪、冻土）和陆表生态（地面温度、湖泊、植被、生态气候）等变化的科学事实，并利用全球气候模式预测结果评估了未来气候变化对自然保护区生态环境的可能影响，为政府制定保护高原生态环境、应对气候变化、防灾减灾等方面的政策提供基础性科技支撑。本书可供气象、农牧、林草、水利、生态环境等部门从事气候和气候变化相关学科研究的专业技术人员和管理人员参考，也可供政府部门决策时参阅。

本书重点系统呈现了中国降水日变化的完整图像，并揭示了其深刻的科学内涵，提出了开展与日变化相关联的降水精细化演变过程研究和相应数值模式产品评估的新思路与新方法，提出了对精细化数字气象预报业务发展的思考。

《西北太平洋热带气旋活动及其反馈效应》内容包括两个部分，分别是大气环流和海洋热状况对西北太平洋热带气旋活动的影响，以及热带气旋活动对大尺度环流和气候的反馈效应。**部分阐述了热带太平洋厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）不同位相和热带印度洋海温异常对西北太平洋热带气旋活动影响的差异性，第二部分阐明了夏季西北太平洋热带气旋活动对东亚-西北太平洋区域季风环流系统主要成员的反馈作用及其动力学和热力学机制。

氦气是一种不可替代的稀缺战略性矿产资源。 我国氦气资源高度依赖进口，给 安全和重大战略需求带来严峻挑战。目前，世界各国 经济效益的氦气获取方式是从天然气中提取。本书通过对我国沉积盆地典型富氦天然气藏进行解剖，明确富氦天然气地球化学特征，系统梳理氦气成藏要素与富集机制，建立东部深部流体活跃型、中西部稳定克拉通型、自生自储型三种类型氦气资源的成藏模式，形成天然气中氦气成因鉴别与富集示踪方法体系，初步评价我国氦气资源潜力，优选氦气有利富集区带，展示了我国丰富的氦气资源前景。 本书适合从事氦气富集理论、资源评价方法，以及地球圈层物质循环前沿交叉学科的地质科技人员、勘探工程师和相关专业的研究生阅读参考。

本书是《中国自然地理系列专著》之一，是在1984年出版的《中国自然地理?气候》一书的基础上重新编写而成的。本书根据新的长期气候资料改写了中国气候的一般内容，包括中国气候的基本特征、影响中国气候的主要因子与天气系统、气候要素特征与气候区划等。同时，总结了近30年气候理论、概念和方法论的重大发展，并突出了5个新的方面：用气候系统以及圈层相互作用观点阐述中国气候的基本问题；阐述中国气候与东亚季风的关系；全面说明影响中国气候的人类与自然因子；深入论述古今气候变化以及气候监测和气候预测的重要研究成果；用新的资料重新进行气候区划。

本书主要围绕国家重大科学研究计划（全球变化）项目"全球变化背景下南海及周边地区春夏气候变异特征和机理及其对全球气候的反馈作用"产出的科研成果进行编写。具体探讨全球变化背景下亚印太地区春夏气候变异的时空特征及其相互联系，分析南海及周边地区春夏季节转换的气候特征，确定影响该区域春夏气候变异的关键海域,并揭示这些海域海气相互作用的特征和物理过程。阐述东南亚及周边地区气候变化对大范围气候的影响以及其中的反馈作用。补充和维护已建立的南海海气相互作用试验站、华南典型下垫面陆气相互作用观测塔站，收集、整理并分析我国华南、青藏高原和中南半岛等地区的陆面过程资料和模型，并通过模拟试验理解这些区域气候变化的基本特征和变化趋势。