本书是按照带有专著性质的教材结构来编写的，书中的内容是作者认为要从事气候变化，分析预测研究和业务工作必需具备的知识结构，主要供今后有志于从事气候变化分析预测研究和业务工作的气象专业大学高年级学生和研究生阅读。本书对抽象的纯理论描述不多，特别强调理论联系实际，书中引用了作者做的大量气候分析预测实例及分析预测方法应用，所以也可供专门从事气候变化分析预测业务工作者参考应用。阅读本书需要具备天气学、气候学、动力气象和数值预报、气象统计预报方面的知识和非线性科学方面的一些初步知识。

本书是作者多年来在气象专业本科高年级开设“长期天气预报”课程和研究生开设“气候变化分析预测”课程，对讲稿不断充实完善的基础上，大量参考引用近十多年我国和世界上的最新成果，再结合作者本人二十多年来在候变化分析预测方面的数十篇论文编著而成。书中的内容是作者认为要从事气候变化分析预测研究和业务工作必需具备的知识结构，包括气候变化分析预测的基本问题、气候变化背景、大气环流变化对天气气候的影响、海洋对气候变化的影响、天体和地球物理因子对气候的影响、气候变化的非线性动力统计分析、气候预测方法、气候预测评分和业务系统等内容。本书对抽象的纯理论描述不多，特别强调理论联系实际，书中引用了作者做的大量气候分析预测实例及分析预测方法应用。

前言

第一章 气候预测发展简史

 第一节 气候预测的目的和意义

 第二节 气候预测的历史

 第三节 气候诊断的发展

 第四节 气候数值模拟预测研究

 第五节 我国气候预测发展的几个阶段

第二章 短期气候数值模拟和预测的几个基本问题

 第一节 短期气候过程

一、短期气候过程的基本概念

二、短期气候过程的基本性质

三、大气超长波与短期气候过程

四、气候模式概况

 第二节 短期气候可预测性

一、概述

二、短期气候可预测性的尺度对应原理

三、短期气候可预测性的时空变化

四、数值模式研究动力学可预测性的一些结果

五、两类可预报性的概念

六、动力学可预报性

 第三节 短期气候预测的发展方向——当代气候学研究

一、当代气候学与传统气候学比较

二、气候系统的概念

三、当代气候学研究的主要特点、任务和目标

第三章 气候变化背景

 第一节 气候变化特征

一、气候变化的时空尺度

二、气候变化的阶段性与周期性

三、气候突变特征

 第二节 百年以上的气候变化

一、地质时期的气候变化

二、历史时期的气候变化

三、近百年来的气候变化

 第三节 气候变化统计诊断分析

一、概述

二、应用实例

第四章 大气环流变化对天气气候的影响

 第一节 大气环流的平均状况

一、平均海平面气压场

二、平均对流层环流

三、平均平流层环流

 第二节 北半球大气环流类型、指数及大尺度系统的特征

一、北半球基本大气环流型特征

二、大气环流指数

三、500hPa超长波

 第三节 大气涛动和大气遥相关

一、大气涛动

二、对流层中的大气遥相关

 第四节 大气环流的年际和年代际演变

一、时空分布变化特征

二、近百年来大气环流系统因子的变化特征及相互联系

 第五节 大气环流系统季节变化及异常对我国天气气候的影响

一、极涡季节变化及其与我国天气气候的关系

二、中纬度阻塞高压与我国天气气候的关系

三、西太平洋副热带高压变化及其与我国天气气候的关系

四、南亚高压的季节变化及其与我国天气气候的关系

五、亚洲季风环流变化及其与我国天气气候的关系

六、热带大气环流季节变化及其与我国天气气候的关系

七、大气环流的综合影响

第五章 海洋对气候变化的影响

 第一节 海洋的基本特性及影响

一、具有气候意义的海洋特性

二、海洋在气候系统中的作用或影响

三、世界海洋大尺度特征的观测事实

 第二节 海温异常以及相应的海气相互作用对天气气候的影响

一、低纬热带洋面海温年际变化的时空分布变化

二、热带太平洋海区的海温变化对天气气候的影响

三、印度洋海区的海温变化对我国天气气候的影响

 第三节 大洋环流及其变化对天气气候的影响

一、洋流的分类及分布

二、洋流对气候的影响

 第四节 一个海洋对区域气候变化影响的分析例子

一、资料处理和分析方法

二、热带海温与云南5月雨量的相关关系

三、影响物理机制探讨

第六章 天体、地球物理因子对气候的作用

 第一节 地球运动及天文因子的作用

一、太阳活动

二、地球公转与自转

 第二节 大气物理构成变化的影响

一、温室气体

二、气溶胶

三、臭氧

四、火山爆发

 第三节 陆气相互作用

一、冰雪盖的影响

二、地温与地湿的影响

三、地表植被及人类活动对气候的影响

第七章 气候变化的非线性动力统计学分析

 第一节 气候动力系统

一、定常系统与非定常系统

二、气候动力系统

 第二节 一般非线性动力系统的基本性质

一、平衡态及其稳定性

二、吸引子

三、分岔和突变

四、混沌

 第三节 利用气候观测资料研究非线性动力系统

一、近百年来中国年降水气候振动的非线性动力学特征及空间分布

二、降水气候振动的非线性动力系统反演

三、降水气候振动的非线性特征分析

四、降水气候振动非线性动力学方程定性分析

五、利用非线性动力学方程对全国17个站的年降水气候振动的模拟实验

 第四节 分数维在气候系统研究中的应用

一、历史气候资料的重建相空间

二、关联维数的计算

三、气候变化的非线性特征的计算实例

第八章 气候预测方法

 第一节 天气气候学预测方法

一、天气气候学预测方法概述

二、天气气候学预测方法应用实例

三、天气气候学预测方法现状与展望

 第二节 气候统计预测

一、气候统计预测概述

二、气候统计预测应用实例

三、气候统计预测现状与展望

 第三节 非线性动力统计预测方法应用实例

一、相空间相似预报

二、非线性动力统计预报

第九章 气候预测评分和业务系统

 第一节 预测评分的必要性和意义

 第二节 一般气象预报的评分方法

一、定性评分

二、预报评分

三、预报技巧评分

四、异常等级评分

 第三节 短期气候预测的评定标准

一、评定项目

二、常规项目的评定标准和预测用语

 第四节 短期气候预测业务工作现状

一、业务工作的意义和服务对象

二、业务工作的任务和产品

 第五节 短期气候预测业务系统

一、总体设想

二、技术特点