?T. N. Krishnamurti是世界著名的气象学家,尤其是在热带气象学领域有卓越的贡献。他是弗罗里达州立大学的气象学教授,在美国国家海洋和大气管理局(NOAA)环境模拟中心的飓风气候研究与预报(HWRF)系统的开发中发挥了重要作用。他在飓风预测领域的研究推动了气象学的发展,不仅提高了飓风预测的准确性,还为气象学家提供了更全面的风暴分析和预测工具?。
黄小刚,教授,主要从事台风和中尺度动力学和数值模拟研究,担任国家重点研发计划课题组长,主持国家自然科学基金、NJCAR重点项目等课题。发表SCI论文30余篇,入选江苏省\333”工程中青年学术技术带头人培养对象。
前言
在20 世纪50 年代,Herbert Riehl 教授和Clarence Palmer 教授为热带气象学奠定了基础。他们认识到了信风、季风和热带气旋等众多现象和天气系统的重要性,成为一代又一代学生的启蒙老师。Joanne Simpson 博士也是一位先驱者,她强调了热带云的重要性,认为热带云与中纬度层状云截然不同。
热带地区不同地方的许多气象中心对热带气象的研究和业务预报可以追溯到100 多年前,印度气象局就是其中最早的气象中心之一。关于季风的早期研究曾定期出现在印度气象局的报告之中。美国气象服务部门成立于1870 年,1890 年更名为气象局。即使在那个年代,也已经开始了对飓风的追踪和初步的地面观测。
在过去的50 年里,热带气象学在科学上取得了巨大进步。对这一科学领域的贡献不仅来自热带国家,也来自高纬度地区的许多科学家。在这 50 年中,针对热带特定科学现象开展科学考察和数据收集的现场实验一直在如火如荼地进行,这进一步加深了我们对热带地区大气结构和天气过程的了解。
近些年来,低纬度数值天气预报领域也取得了很大进展,并发展为云可分辨模式,同时对不同尺度和尺度间的相互作用也进行了深入研究。近年来,热带低频振荡也引起了广泛关注,发表了许多关于MJO 和ENSO 相关的科学出版物。
本书通过不同章节对这些科学领域进行了有序地整理和组织,以期使读者能够循序渐进地理解相关基础知识。
T.N. Krishnamurti
Lydia Stefanova
Vasubandhu Misra
原著者推荐序
We welcome the translation of this book to Chinese, which potentially will reach a vast and enthusiastic audience of erudite readers. The topics of this textbook should be of high significance to the Chinese readership given that China is part of the tropical Asian Monsoon system. The translation of this book to Chinese is a great tribute to Prof. Krishnamurtis legacy which includes several of his students of Chinese origin who conducted pioneering research with him in Tropical Meteorology at the Florida State University.
我们欢迎将这本书翻译成中文出版,这将惠及更多热情的读者。鉴于中国是热带亚洲季风系统的一部分,这本教科书的主题对中国读者来说应该具有更特殊的意义。这本书的中译版也是对Krishnamurti 教授的致敬,其中包括他的几位华裔学生,他们在佛罗里达州立大学与他一起在热带气象学方面进行了开创性的研究。
佛罗里达州立大学
Vasubandhu Misra
译者序
海洋是热带的主角,这里是台风的摇篮、风雨的故乡,也是交通和贸易的要道、资源的宝库。据统计,约90%的全球贸易通过海洋运输进行,95%的全球电信传输通过海底电缆实现,全球有43 亿人所需蛋白质摄入的15%来自海洋渔业和水产养殖业,超过30%的全球石油和天然气在海上开采。海洋还是地球的呼吸系统,存储和吸收世界30%的二氧化碳,海洋浮游植物生产地球生存所需氧气的50%。海洋调节着地球气候和温度,使地球适合不同形式的生命体生存。
中国人对海洋的认识经历了漫长的过程。在中国古代先民看来,海洋与中原之间有着难以逾越的阻隔,无论从空间距离还是时间长度都难以丈量。海洋多被想象成吐星出日,神隐怪匿的世界,“日月之行,若出其中;星汉灿烂,若出其里。”以《山海经》树立四海观念,明确掌管四海之神为代表,海洋承载着古人的美好想象,构筑起中国人的另一个精神家园。自唐宋航海技术大发展以来,中国一直是西太平洋区域最重要的海上力量,中国商船频繁往来于黄海、东海、南海,甚至印度洋的各个港口。但近代以来,由于国防空虚,我国遭受来自海上的入侵,清政府被迫签订了一系列不平等条约,将中国变成了列强共同支配的半殖民地国家。
“只有站在整个人类发展的历史长河中,才能透视出历史运动的本质和时代发展的方向。”经略海洋,建设海洋强国,实现民族复兴成为了新时代的共识。在我国推进“21 世纪海上丝绸之路”宏大战略的背景下,深入了解海上及海洋影响地区大气运动特征和天气系统演变规律变得十分迫切。
在天气学上,一般将南北半球副高脊线之间的区域定义为热带,海洋占据着热带大部分的面积。这里是地气系统中太阳短波辐射的净获得区,它将接收到的多余能量输出到高纬度地区,成为地球大气运动的发动机。厄尔尼诺和南方涛动是这里特有的现象,热带辐合带使得这里成为全球降水的主要区域。而季风又深刻影响着毗邻陆地降水的季节变化,这些都使热带气象学成为一门与人们生产生活密切相关的重要学科。
长期以来,热带气象学多作为《天气学原理》课程的一部分进行介绍,广度和深度多有不足。我在这一部分内容的教学过程中,先后收集了本书作者之一T. N. Krishnamurti 教授所著的《热带气象学》(包澄澜等译,1987)、原空军气象学院喻世华教授和陆胜元教授合著的《热带天气学概论》(气象出版社,1986)和中山大学梁必骐教授等编著的《热带气象学》(中山大学出版社,1990)等教材,为教学提供了有益的参考。而本书则是到目前为止最为全面的关于热带气象学的专业教材,其不仅从不同尺度介绍了热带地区最主要的大气运动特征和主要天气系统,还与动力学紧密结合,使其既有广度又有深度,是开展热带气象学研究和教学的重要参考著作。
得益于电子工业出版社“大气科学经典译丛”出版计划的支持,在国家自然科学基金项目(42075010、42075053)和国防科技大学教材建设项目的联合资助下,国防科技大学气象海洋学院天气学原理教学团队组织力量翻译了此书。其中第1-5 章由姜勇强翻译、第6-11 章由黄泓翻译、第11-19 章由黄小刚翻译,全书由黄小刚进行统稿。本书翻译过程中也同步更正了原书中的一些笔误。期望本书的出版能对推进热带气象学的研究和教学有所帮助。
由于译者水平有限,书中不足之处在所难免,望读者批评指正。
黄小刚
2024 年7 月