出版：2025.09
規格：繁中／平裝／400頁／17 x 23／黑白
ISBN：9786264238335
備註：第四版
本書採圖解方式，探討浩瀚無窮的大氣科學，使讀者迅速理解全球氣候異常原因，並掌握先機。
第1章描述宇宙誕生及地球大氣的形成；第2至第5章敘述地球大氣的結構、運動與大氣現象，如熱帶風暴、龍捲風及聖嬰現象等。第6章介紹大氣觀測系統與氣象要素之觀測。第7章簡述如何分析與預報天氣，包括數值天氣預報，讓讀者了解近代大氣科學作業的整體輪廓。
接著第8章從大氣化學著手，探討人為對環境的破壞，包括化學煙霧與臭氧層減弱的傷害；第9至第10章從認識氣候學到探討氣候異常情形與發生原因；最後在第11章介紹大氣科學應用，如航空運輸、太空科學與軍事氣象之應用等，是大氣科學研究和經濟建設的重要組成。讀者瞭解大氣科學的特性後，即可發現它的多樣性，依照興趣都能在大氣科學中找到適合自己才能的研究方向，讓自己在這個充滿挑戰的領域中發光發熱。
■ 序
自1930年代工業革命以來，由於人類不當活動造成全球暖化及極端氣候日益嚴峻，聯合國甚至於2023年7月27日宣告，全球開始步入全球沸騰時代，人類面臨極端天氣與災難事件，如熱浪、野火、熱帶風暴、洪災及乾旱等將更加頻繁與嚴峻，因而激起作者在網路媒體長期不斷發表「全球沸騰危機與轉機」專欄，希望喚起大眾之關注，本書第4版修訂乃在第10章增加「全球沸騰陷危機」及「全球沸騰現轉機」2節。實際上作者早於2015年6月2日搭機飛達紐西蘭北島奧克蘭國際機場時，正逢雷雨交加，飛機嚐試降落失敗拉起重飛兩次，在劇烈亂流中持續低空盤旋超過一小時後放棄，改降紐西蘭南島之基督城國際機場，致旅程延誤約5小時，親身體驗大氣威力影響人類生活。
根據2015年聯合國達成的巴黎氣候協定，197國同意致力降低暖化，讓本世紀結束前的氣溫增幅相較工業化前不超過2℃，且力求在1.5℃以內。科學證實氣候變遷造成的影響已相當緊急，各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動。我國於2022年3月正式公布「2050淨零排放政策路徑藍圖」，聯合國2022年11月舉行COP27會議，旨在鼓勵並指引各國採取有效行動應對氣候變遷。接著2023年COP28會議強調到2030、2035和2050年，需將溫室氣體排放量分別較2019年減少43%、60%和84%，才有望將氣溫增幅控制在1.5℃以內。
2023年1月10日我國立法院三讀通過《氣候法》，將2050淨零目標入法之外，也將各部會權責明確入條文。2023年8月22日環保署升格為環境部，並成立環境部氣候變遷署，以因應國際淨零排放趨勢及全球環境變遷，2024年6月19日賴清德總統當選第16任總統滿月，即成立「國家氣候變遷對策委員會」，以強化因應氣候變遷韌性之溝通平台，顯示以總統高度重視我國氣候變遷之議題。
大氣科學是研究大氣本身及大氣現象的科學，需運用物理、數學及化學等基礎科學知識，以了解、詮釋曾經被歸諸於宗教神奇力量的大氣。大氣科學也是一座知識的橋樑，一端是基礎科學，另一端連結人類社會與天下蒼生；我們觀測大氣、嘗試了解大氣甚至預測未來，這中間環環相扣，我們將這些知識內化成獨一無二的大氣科學，最終目的無非是充分掌握大氣的瞬息萬變，預測大氣的趨勢，再善加利用這些資訊，希望可以趨吉避凶，更期待能幫助地球環境永續發展；本書利用圖解方式，讓讀者能迅速理解並掌握先機。
我們所居住的地球表層主要由大氣圈、水圈、岩石圈、冰雪圈及生物圈等5大部分，共同組成一個綜合系統。大氣圈圍繞著地球，不但提供我們所需的空氣，並且影響陽光和氣溫、濕氣以及空氣流動，從而決定天氣。由於大氣圈中發生的各種現象不僅種類繁多，而且在時間和空間尺度上不受限制，其複雜性和不確定性是自然界最為突出的。大氣科學在它的發展進程中已逐漸形成許多分支，如氣象衛星、雷達、海洋與地面觀測及高空探測等大氣探測學、大氣化學、數值模擬與數值天氣預報學、氣候學及太空大氣學等，像一棵百年大樹，從大氣科學主幹長出的枝葉，競相朝無窮的蒼穹伸展，象徵無限的應用層面與發展潛勢。應用大氣科學是將大氣科學的原理、方法和成果應用於農業、水文、航海、航空、軍事及太空等方面，也著重開發利用氣候資源。解決全球沸騰與極端氣候議題，更需利用大氣科學知識，協助各領域節能減碳開發綠能，為讓國人能體認全球沸騰與氣候劇烈變遷的嚴峻課題，建議政府與社會各界儘速從小培養國人認識大氣科學與全球沸騰議題，進而養成減碳愛地球觀念，尤其大學各學科如何將地球永續觀念融入課程，以成為大學生必備的基本素養，培養拯救地球菁英，實踐社會責任之人才。
本書於2023年更新第3版仍獲各界讀者愛用，但因近年全球氣候災難更加頻繁與嚴峻，五南圖書與作者咸認第3版需加以修訂以饗讀者，作者於2022年7月完成《圖解全球暖化之危機與轉機》一書後，更不定期於網路媒體發表專欄，探討造成全球沸騰及極端天氣之危機與轉機，經匯整近兩年超過30篇文章經驗，完成修訂本書第4版作業；最後作者更期盼讀者閱讀本書後，對所從事之工作、研究與日常生活都能獲得實質助益，尤盼讀者能於日常生活中，融入大氣科學知識，並實踐地球永續發展之觀念。
最後，感謝五南圖書堅強工作團隊，克服困難協助完成改版事宜。
張泉湧
2025年夏
第1章 藍色地球與地球大氣的誕生
1-1 宇宙的誕生
1-2 太陽星雲假說
1-3 太陽系的誕生
1-4 太陽系行星的誕生
1-5 地球的形成與地球結構
1-6 地球內部層圈的形成
1-7 地球形成旋轉橢圓體
1-8 地球的運轉
1-9 地球進動與歲差運動
1-10 海洋的形成
1-11 海洋分布與海底地形
1-12 地球大氣的形成
1-13 原始大氣及氧氣濃度的增加
1-14 臭氧層的形成與大氣的進化
1-15 火山活動與次生大氣的形成
1-16 藍色地球是宇宙中唯一的綠洲
第2章 地球大氣概述
2-1 地球大氣的組成
2-2 大氣的垂直結構–對流層與平流層
2-3 大氣的垂直結構–中氣層與增溫層
2-4 高層大氣與磁層
2-5 臭氧層與紫外線的吸收
2-6 地球大氣能量來源
2-7 大氣及地表能量收支
2-8 入射太陽輻射緯度分布
2-9 大氣及地球輻射
2-10 溫室氣體與溫室效應
2-11 輻射平衡溫度
第3章 大氣運動
3-1 氣壓與等壓線
3-2 等壓面
3-3 氣壓場
3-4 低壓槽
3-5 大氣運動
3-6 氣壓梯度
3-7 科氏力及摩擦力
3-8 地轉風及近地面風
3-9 離心力與向心力
3-10 大氣環流系統
3-11 三胞環流／三圈熱力環流
3-12 行星風系
3-13 大氣環流的季節變化
3-14 區域環流
3-15 焚風
3-16 綜觀尺度大氣運動
3-17 東風波／熱帶波
第4章 大氣現象
4-1 霧的形成與分類（一）
4-2 霧的形成與分類（二）
4-3 雲的形成與分類
4-4 雲的種類（一）
4-5 雲的種類（二）
4-6 雲的種類（三）
4-7 雲的種類（四）
4-8 雲的種類（五）
4-9 雨的形成與種類
4-10 地形雨
4-11 雷暴
4-12 多胞型雷暴
4-13 氣旋雨
4-14 熱帶風暴結構與強度
4-15 熱帶風暴的移動
4-16 熱帶風暴命名
4-17 溫帶低壓與鋒面降水
4-18 冷鋒及暖鋒
4-19 囚錮鋒
4-20 龍捲風
4-21 沙塵暴
第5章 海洋氣象
5-1 海洋與大氣的關係
5-2 大氣與海洋交互作用
5-3 熱塔效應
5-4 海洋沿岸的風與流
5-5 潮汐
5-6 暴潮
5-7 洋流系統
5-8 溫鹽環流
5-9 聖嬰及反聖嬰現象
5-10 聖嬰現象的效應和影響
5-11 冰山與航運安全
第6章 大氣現象觀測
6-1 全球對地觀測綜合系統
6-2 氣象觀測網分類
6-3 氣象觀測系統地面氣象觀測
6-4 氣壓及風向風速觀測
6-5 降水量及溫濕度觀測
6-6 雲的觀測
6-7 雲量和雲高觀測
6-8 農業氣象觀測
6-9 海洋氣象觀測
6-10 航空氣象觀測
6-11 航空氣象觀測設備
6-12 微爆氣流與陣風鋒面影響飛安與觀測
6-13 高層氣象觀測
6-14 氣象雷達觀測
6-15 氣象飛機觀測
6-16 下投式探空儀
6-17 氣象衛星觀測
6-18 繞極氣象衛星
6-19 紅外線衛星雲圖
第7章 天氣分析與預測
7-1 天氣學的演進
7-2 天氣現象的尺度與壽命
7-3 天氣圖分析
7-4 高空天氣圖與厚度圖
7-5 天氣分析輔助圖
7-6 天氣預報
7-7 數值天氣預報
7-8 短期天氣預報
7-9 降雨機率預報
7-10 長期預報
7-11 颱風預報
7-12 影響侵臺颱風因素
7-13 藤原效應
7-14 颱風路徑預報
7-15 颱風強度預報
7-16 颱風降雨預報
7-17 數值模擬
第8章 大氣化學
8-1 大氣的化學組成
8-2 大氣化學研究對象
8-3 懸浮微粒或氣膠
8-4 氣膠化學
8-5 衛星觀測氣膠
8-6 環境破壞與大氣汙染
8-7 主要空氣汙染物
8-8 化學煙霧
8-9 酸雨
8-10 酸雨的採樣與監控
8-11 平流層化學
8-12 臭氧層減弱的傷害
8-13 大氣放射性物質化學
8-14 電離輻射的危害
8-15 公眾年曝露劑量
8-16 放射性物質的輻射性汙染
第9章 氣候學
9-1 地球的氣候系統
9-2 氣候學研究領域
9-3 氣候形成因素
9-4 氣候分類法
9-5 地球能量的收支平衡
9-6 輻射平衡溫度與溫室效應
9-7 影響氣候變化的自然因素
9-8 歲差
9-9 太陽黑子
9-10 板塊漂移與地形變化
9-11 火山噴發
9-12 火山噴出物
9-13 大氣氣體成分的變化
9-14 地表狀態的變化
9-15 海洋與氣候
9-16 聖嬰／南方震盪
9-17 雲與氣候
9-18 大氣內部動力與氣候
第10章 氣候異常與氣候災害
10-1 我們所居住的地球發出哀嚎
10-2 全球暖化跡證－北極冰床逐漸消失
10-3 全球暖化跡證－南極大陸異常改變
10-4 全球暖化跡證－各地山脈冰河後退
10-5 全球暖化跡證－北極永凍土逐漸融化
10-6 全球各地熱浪益發頻繁
10-7 侵襲各地風災增強
10-8 噴射氣流與極地渦旋異常
10-9 氣候災難
10-10 氣候變遷與糧食危機
10-11 中國沙漠化與沙塵暴更趨惡化
10-12 低海拔珊瑚環礁國家恐被海面上昇淹沒
10-13 喪失生物多樣性物種
10-14 全球氣候異常對人類健康狀態造成負面影響
第11章 大氣科學的應用
11-1 大氣科學與地球系統科學
11-2 地球系統能量收支平衡
11-3 地球系統的水文循環
11-4 水文循環與洪水
11-5 航空運輸運用－飛航安全與氣象因素
11-6 航空運輸運用－影響飛安之低空風切
11-7 航空運輸運用－影響飛安之亂流
11-8 低雲與濃霧
11-9 農業氣象應用
11-10 水文氣象學應用
11-11 引發洪水常見原因
11-12 水災監測與預警
11-13 森林氣象學
11-14 太空科學的應用
11-15 軍事氣象之應用
11-16 氣象戰
◎ 張泉湧
學歷：
日本東京大學理學博士
私立中國文化大學氣象學碩士
經歷：
民用航空局飛航服務總台氣象觀測員、預報員、主任氣象員
交通部民用航空局供應組技正、副組長、組長
國立臺灣師範大學理學院地球科學系、國立台北教育大學自然科學教育學系及私立中國文化大學地學研究所兼任副教授
專長：
大氣動力學、中尺度氣象學、數值模擬、氣候學
著作：
普通氣象學（國立編譯館出版）
中尺度氣象學（國立編譯館主編、鼎文書局總經銷）
豪雨與豪雪之氣象學（國立編譯館與五南圖書出版公司合作出版）
全球氣候變遷－危機與轉機（國家教育研究院主編、五南圖書出版公司發行）
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