十年打磨，国科大研究生教材《气候统计方法和应用》突出前沿性

教育 2024-11-03 23:24 北京

《气候统计方法和应用》是中国科学院大学为气候研究相关专业研究生开设的一门专业核心课的教材。课程目的是为研究生正确运用统计方法提供必要的知识基础，通过研究案例传授方法应用经验，并引导探索气候统计分析领域前沿问题。

← 左右滑动查看详细信息 →

《气候统计方法和应用》（严中伟等编著. 北京 : 科学出版社, 2024）基于2014 年以来逐年改进的授课材料整理而来，可分为基础知识、经典方法和前沿问题三部分内容。

本书首先从气候跃变这一特殊现象及其动力学系统理论背景的新视角引入统计分析的重要性（第1 章），试图从气候研究的应用角度出发，介绍在该领域常用的统计分析方法，在简要总结一些基础性的统计概念和统计检验知识（第2 章、第3 章）后，着重讲解若干常用的传统气候变化分析方法，包括线性回归、趋势及跃变检测（第4 章、第5 章、第9 章）、基于周期观的谐波分析和小波分析（第8 章）、气候变量场的时空结构分解（第7 章）及其应用案例。这些统计基础知识和传统分析方法也适用于更广泛的地学领域的有关分析。

本书还介绍近年来在气候变化研究领域日益受到重视的一些特殊问题的分析方法。例如，可用于拟合区域气候变量场中的趋势分布格局的广义加法模型（GAM）以及探索气候变化趋势格局与“外强迫”联系的广义线性模拟（GLM）（第6 章）、分辨时间序列中自然振荡信号及非线性趋势的集合经验模分解（EEMD）（第8 章）、反映极端天气气候事件的气候极值以及随时间演变的非平稳极值统计方法（第10 章）、可用于评估气候变化影响和可预测性研究的天气发生器（第11 章），以及气候序列的均一化（第12 章）等。还有一些新方法仍在发展并已开始在气候变化领域获得广泛应用，如检测和归因、机器学习等，它们已在上述部分章节中提及，也将在本书中分别介绍（第13 章、第14 章）。

本书编写团队基于多年教学和研究经验，针对每届选修该课程的一百多位研究生（主要来自地学、资源环境等学院和相关研究所，以及中国气象科学研究院等联合培养单位），深入浅出地介绍相关研究中涉及的非正态变量序列趋势、广义加法模型、广义线性模型、集合经验模分解、随机天气发生器、非平稳极值拟合，以及近年来兴起的检测归因和机器学习等。这些前沿方法多出现于近年来的科研论文中，而极少见于以往地学领域教材。

近年来，气候变化及其影响和应对正日益成为区域可持续发展的决策因素之一，也是国际论坛的一个重要议题。然而，气候研究领域涉及大量不确定性，这是导致相关决策困难乃至国际争议的源泉。恰当运用统计方法，有助于消减和诠释关键的不确定性，为决策提供科学基础，这也是本书的一个期望所在。

本书在编写过程中考虑了不同学科研究生的知识水平，在概述方法原理的基础上，加强启发式的应用案例介绍。本书不仅可以作为中国科学院大学的研究生教材，也可以成为气象、海洋、环境、水文、生态、地理及更广泛的相关专业大学生和科研人员的参考读物。

本文摘编自《气候统计方法和应用》（严中伟等编著. 北京 : 科学出版社, 2024）一书“前言”“第1 章引论——从气候跃变说起”，有删减修改，标题为编者所加。

(中国科学院大学研究生教材系列)

审图号：GS 京（2024）1291 号

ISBN 978-7-03-079279-2

本书是中国科学院大学为气候研究相关专业研究生开设的一门专业核心课的教材，包含三部分内容。第一部分基础知识：首先从动力学系统理论的新视角引入统计分析的意义，继而精练总结气候统计分析必需的基本概念和常用的显著性检验等知识。第二部分经典方法：包括回归分析、气候趋势、气候场分析和时间序列的信号分解等。第三部分前沿问题：包括非正态变量的趋势检验、气候场趋势及其成因分析、非线性信号分解、跃变检测、非平稳极值拟合、随机天气发生器和极端气候事件的可预测性、气候序列均一化、气候变化检测归因以及机器学习等。

本书不仅可以为气象、海洋、环境、水文、生态、地理等专业研究生教学提供参考，也可以成为相关专业大学生和科研人员的参考读物。

（本文编辑：刘四旦）

更多教学服务

关注微信公众号“科学EDU”

近期文章：
1、开启轻松备课之旅——免费教材样书与课件申请攻略
2、新书发布 | 数字教材《葡萄酒品尝学》（第二版）精彩呈现
3、教育部公布学位授予单位自设二级学科和交叉学科名单
4、科学 · 新形态教材 |《生物化学实验》：配套实验操作视频和精美课件

传播科学，欢迎您点亮★星标，点赞、在看▼

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzOTM0MDI2NA==&mid=2247703212&idx=1&sn=5b4ee1455fec0882f09b761673e709f9

科学EDU

科学出版社教学服务平台，为高校师生提供一站式教学支持，如教材课件资源下载、教材样书申请、教材选题出版、教学会议培训、教育资讯、新书信息、特色活动、数字化资源等。原名“科学出版社EDU”。

最新文章

【2025版】食品科学与工程类专业书目 | 科学出版社

教育部高等学校食品科学与工程类专业教学指导委员会2024年第二次会议通知（第一轮）

全国科学技术名词审定委员会发布2024年度科技名词审定成果、学科研究前沿热点词

科学新书榜 | 自然科学类（2024年10月）

『人工智能』热门书单推荐丨图书馆都入藏了哪些书？（上）

『人工智能』热门书单推荐丨图书馆都入藏了哪些书？（下）

“科学家的出版社”遇上中国科学家博物馆

贾瑜｜《理工科大学物理课程教学基本要求》内容修订解读

来自三个国家的顶尖学者组织国际团队共同撰写的《施普林格国际统计教育研究手册》，看目录即爱了

李国红：扎实推进新时代医学教育出版高质量发展 | 科学出版社成立70周年系列纪念文章

上海高校市级重点课程配套《概率论与数理统计——基于Python》正式出版

推动职业教育改革发展，来看中国方案→

汤涛院士：本丛书致力于一手的数学文化传播

学科交叉融合已成为科学突破的重要途径 | 科学出版社成立70周年系列纪念文章

【科学出版社】2025年春精品教材“云书展”

教育部高等教育司公布第二批“人工智能+高等教育”应用场景典型案例

重磅！2024“全球高被引科学家”名单出炉

国规教材升级 |《新编基础物理学（第四版）》：新形态，全彩印刷，数字资源丰富

新形态教材《发酵工程（第三版）》| 生物产业高等教育系列教材

科学新书速递丨2024年11月第二期新书推荐

《空间光学理论与应用》——科教融合，培养创新型人才的尝试

AI驱动的化学研究新范式 | 中国化学2035发展战略

人工智能大众指南：洞察AI的机遇与挑战

南京航空航天大学江驹教授等：《线性系统理论与设计（双语版）》正式出版

『碳中和』热门书单推荐丨图书馆入藏了哪些书？

产教融合：《发酵工艺学实验（第二版）》

主题书单丨弘扬科学家精神为科技强国凝心铸魂

工业技术篇丨社庆70年90部精品典藏丛书推荐

《教学大纲》如何有效融入课程思政

教育部部长怀进鹏：加快推动人工智能赋能创新教育

科学新书速递丨2024年11月第一期新书推荐

庆祝中山大学建校100周年 · 经典再添新篇 |《从相对论到引力波》教育初心薪火相传！

重磅！2024软科世界一流学科排名发布

不容错过的小而精读本：《应用随机过程》

社庆70周年专题书单 | 公共管理专业精品教材

建议收藏 | 优秀教案编写指南

郭传杰：“两弹一星”精神及其当代价值

地球科学与资源环境类丨26本高质量新书，值得收藏！

医药卫生篇丨社庆70年90部精品典藏丛书推荐

干货分享||课题申请书模板、写作方法

人社部部长：持续深化高校教师评价和薪酬激励等改革措施

国家出版基金项目 | 唐本忠院士总主编，“聚集诱导发光丛书”全部出齐！

生物科学篇丨社庆70年90部精品典藏丛书推荐

哈尔滨工程大学：船舶与海洋工程领域专业核心教材出版

463项！中国科技期刊卓越行动计划二期项目拟入选项目公示

【选题】国家社科基金年度项目十年主题变迁（2015-2024）

高校责任被细化！这部法律修订草案，提请审议！

中国及科技强国在新兴热点研究领域的科研表现 | 科学结构图谱2022

化学篇丨社庆70年90部精品典藏丛书推荐

胡文瑞：超级工程是人类改造自然伟大创造的巅峰之作 | 我与科学出版社

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉