第1章 导言 1
1.1 天气与气候 1
1.2 我们所说的气候变率与气候变化是什么？ 2
1.3 关联性、时间尺度和不确定性 5
1.4 综述 7
深进读物 8
第2章 辐射和地球能量平衡 9
2.1 太阳辐射和地球辐射 9
2.2 太阳的变化 23
2.3 小结 25
习题 26
深进读物 26
第3章 气候系统的要素 27
3.1 运动中的大气与海洋 27
3.2 大气环流模式 31
3.3 辐射平衡 37
3.4 水循环 41
3.5 生物圈 42
3.6 持续的非正常天气模式 42
3.7 大气-海洋的相互作用 46
3.8 大洋输送带 55
3.9 小结 59
习题 60
深进读物 60
第4章 气候变化的测量方法 61
4.1 原位仪器测量法 61
4.2 卫星测量 66
4.3 重分析工作 69
4.4 历史记录 70
4.5 间接测量法 72
4.6 测定年龄 84
4.7 同位素年代测定法 88
4.8 小结 89
习题 89
深进读物 90
第5章 统计、显著性水平和循环 91
5.1 时间序列、抽样和谐波分析 91
5.2 噪声 95
5.3 方差和显著性的计算 96
5.4 平滑 105
5.5 小波分析 109
5.6 多维分析 111
5.7 小结 112
习题 113
深进读物 113
第6章 气候变化的自然原因 114
6.1 自方差和非线性 114
6.2 大气-海洋相互作用 117
6.3 洋流 118
6.4 火山 119
6.5 太阳黑子和太阳活动 123
6.6 潮汐力 131
6.7 轨道变化 135
6.8 大陆漂移 138
6.9 大气成分的变化 139
6.10 来自深处的喷发 142
6.11 灾难和“核冬天” 143
6.12 小结 148
习题 148
深进读物 148
第7章 人类活动 150
7.1 温室气体排放 150
7.2 粉尘和气溶胶 153
7.3 荒漠化和森林砍伐 155
7.4 臭氧层空洞 156
7.5 小结 158
深进读物 158
第8章 关于气候变化的证据 159
8.1 探索时光隧洞 160
8.2 从温室到冰室 168
8.3 海平面的波动 171
8.4 冰期 174
8.5 末次冰期 181
8.6 全新世气候适宜期 186
8.7 有历史记载的气温变化 187
8.8 中世纪气候适宜期 191
8.9 小冰期 195
8.10 20世纪气候变暖 199
8.11 小结 205
习题 205
深进读物 205
第9章 气候变化的影响 207
9.1 对地质的影响 207
9.2 对动植物的影响 209
9.3 大灭绝 212
9.4 海平面、冰原和冰川 214
9.5 农业 217
9.6 气候变率的历史意义 221
9.7 疾病传播 224
9.8 极端天气事件的经济影响 226
9.9 小结 231
习题 232
深进读物 232
第10章 气候模拟 233
10.1 全球环流模式 233
10.2 气候变率模拟 237
10.3 建模者所面临的挑战 240
10.4 小结 244
习题 245
深进读物 245
第11章 气候变化的预测 246
11.1 自然变异 247
11.2 预测全球变暖 248
11.3 全球变暖的预测结果 251
11.4 对全球变暖规模的质疑 255
11.5 面对全球变暖我们可以做些什么？ 258
11.6 盖亚假说 262
习题 263
深进读物 263
术语表 264
参考文献 273
索引 284