水文學方法研究（簡體書）

《科學方法大系·水文學方法研究叢書：水文學方法研究》從科學方法論角度系統總結了水文學研究方法的發展歷程，針對水文學方法發展過程中的革命性案例進行了深入的剖析，在此基礎上分析了水文學方法的演進規律和驅動機制，總結了近現代科學技術對水文學方法的促進作用，並介紹了水文學方法的前沿和發展趨勢，對水文學不確定性方法這一熱點問題的研究方法進行了介紹。全書具有綜合性、實用性和創新性的特點。《科學方法大系·水文學方法研究叢書：水文學方法研究》可作為高等學校水文水資源專業的高年級本科生和研究生的教學和科研參考書，也可供氣象、農業、環境類專業的本科生和研究生閱讀，並可作為水文水資源、水利工程相關科技工作者和工程技術人員的重要參考書。·

施漢昌，博士，清華大學環境學院教授。1982年畢業於清華大學土木與環境工程系。1989～1990年英國水研究中心訪問學者，1994年美國Michigan大學高級訪問學者，2002年加拿大Alberta大學訪問教授，2003年美國Stanford大學訪問教授，2007年瑞典隆德大學訪問教授。長期從事水污染控制的理論與技術研究，在污水生物處理反應器、反應動力學和生物傳感器等方面取得了大量的研究成果，積累了豐富的經驗。多次擔任國家科技攻關項目、“863”項目等重大研究課題的負責人。在國內外期刊上發表學術論文300余篇，曾獲中國環境科學學會“環境科學優秀科技工作者”稱號。·

《水文學方法研究》由科學出版社出版。

總序前言第1章 緒論第2章 水文學方法演變歷史及其學科背景2.1 近現代自然科學發展回顧2.2 近現代自然科學方法演進2.3 自然科學及其研究方法演進規律與驅動機制2.4 水文學演進過程與驅動機制2.5 水文學方法詮釋2.6 小結第3章 水文學方法發展中的革命性案例分析3.1 達西定律與理查茲方程3.2 水熱耦合平衡理論3.3 單位線3.4 新安江模型3.5 貝葉斯概率水文預報方法3.6 集合水文模擬方法3.7 中國適線法計算設計洪水3.8 小結第4章 水文學研究科學方法體系4.1 水文學研究的哲學方法4.2 思維方法4.3 描述方法4.4 小結第5章 水文學研究技術方法體系5.1 水文學的主要研究方法5.2 觀測與調查類方法5.3 實驗與試驗方法5.4 數理統計與分析方法5.5 數值模擬方法5.6 水文學新技術與新方法探究5.7 小結第6章 近現代科學技術對水文學方法的促進作用6.1 現代水文信息採集與測報技術發展影響分析6.2 現代物理實驗與數值模擬技術發展影響分析6.3 現代系統分析與計算機技術發展影響分析6.4 現代技術手段影響下的水文學方法發展趨勢分析6.5 小結第7章水文學方法的研究前沿與發展趨勢7.1 國際水文學方法研究動態及前沿問題7.2 我國水文學及其方法面臨的主要問題7.3 我國水文學方法的總體發展趨勢7.4 我國水文學方法發展的重點命題7.5 小結第8章 “自然一人工”二元水循環模擬與調控方法8.1 “自然一人工”二元水循環理論與實踐基礎8.2 “自然一人工”二元水循環耦合模擬與調控方法8.3 面向多時空尺度的自然水循環模擬調控方法8.4 新一代社會水循環模擬與調控方法8.5 “自然一人工”二元水循環多過程模擬與調控方法8.6 小結第9章 水文不確定性研究方法9.1 不確定性問題及其研究方法概述9.2 水文隨機分析方法9.3 水文模糊分析方法9.4 灰色分析方法研究9.5 水文集對分析方法9.6 水文學不確定耦合分析途徑9.7 四種不確定性方法的綜合分析9.8 水文不確定性分析方法面臨的挑戰9.9 小結第10章 結語參考文獻·

天氣現象和氣旋、反氣旋有密切的關系，人們很快總結出了經驗規律：反氣旋覆蓋的區域通常天氣晴好，氣旋區內則有狂風暴雨，溫度變化迅速。1920年挪威氣象學家威爾海姆?皮葉克涅斯和他兒子雅各布發現劇烈的天氣變化與冷空氣和暖空氣的分界線（他們稱之為“鋒”）有密切聯系。氣旋中心前的暖鋒是來自熱帶地區的暖空氣，在冷鋒上則是極地來的冷空氣。這一發現使定性的天氣系統分析和天氣預報成為可能，氣象學從此進入一個迅速發展的時期。
除了地面觀測以外，對高空大氣的觀測也一直處在發展之中。對大氣垂直溫度分布的試驗性探測最早在1749年用風箏而后在1784年用氣球進行。1893年赫米特和貝贊肯利用攜帶自記氣象儀的氣球對大氣結構進行了垂直探測，不用再進行危險的載人氣球飛行了。此時離地面10～20km的大氣狀態都可以探測到，覆蓋了整個對流層。后來還出現了探測大氣垂直結構的新工具：飛機和無線電探空儀。其中無線電探空儀能夠實時傳回觀測結果，不用再考慮儀器回收的問題，使日常大氣垂直探測成為可能，氣象學家可以知道每天的大氣三維狀況。
第二次世界大戰中發展起來的眾多技術在戰后為氣象學的發展提供了新的觀測手段，人類對大氣自然規律的認識又有了飛躍。例如，雷達成為探測降水過程的有力工具，由于水滴、冰晶、雪片對無線電波的反射作用，它們在高空剛一生成就能被雷達探測到。在暴風雨和龍卷風等災害性天氣的觀測上雷達的作用是不可替代的，20世紀80年代美國已完成覆蓋全國的天氣雷達網絡的建設，當時中國的天氣雷達網正在建設中。德國的V-2火箭在戰后也被改造成為探空火箭，用于探測高空大氣。運載火箭和人造衛星的發明使人類對大氣層的認識邁向了新紀元。1960年4月1日，美國發射了世界上第一顆試驗性氣象衛星“泰羅斯”1號，開始了大氣觀測的氣象衛星時代。氣象衛星填補了占全球面積80％的氣象觀測空白區，使人類能實時獲取全球范圍的大氣運動狀態。天氣系統剛剛生成就可以被氣象衛星觀測到，這對災害性天氣的預報意義重大。