大氣科學概論 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黃榮輝 著

圖書標籤:

• 大氣科學
• 氣象學
• 環境科學
• 地球科學
• 自然科學
• 大氣物理
• 氣象學概論
• 氣候學
• 環境氣象
• 大氣環境

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502940270

版次：1

商品编码：10779817

包装：平装

丛书名： 现代大气科学丛书

开本：16开

出版时间：2005-10-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：365000

內容簡介

《現代大氣科學叢書：大氣科學概論》扼要地介紹瞭大氣科學的研究對象、內容和方法；係統地概述瞭大氣成分、結構與狀態，基本的物理、動力和化學過程；較全麵地簡述瞭大氣中的天氣係統、大氣環流、氣候變化和氣候係統；此外，《現代大氣科學叢書：大氣科學概論》還迴顧瞭20世紀大氣科學的發展成就，並展望瞭21世紀大氣科學的發展趨勢。
《現代大氣科學叢書：大氣科學概論》不僅可作為非大氣科學專業的人士瞭解大氣科學的入門書，又可作為大氣科學專業的本科和研究生的教科書，也可作為從事大氣科學教學、科研和業務人員的一本參考書。

作者簡介

黃榮輝，1942年8月17日齣生於福建省惠安縣。1965年畢業於北京大學地球物理係。1983年獲日本東京大學理學博士。1985年起晉升為中國科學院大氣物理研究所研究員、博士生導師，1991年被選為中國科學院院士。曾任中國科學院大氣物理研究所副所長、中國科學院谘詢委員會委員、中國科學院地學部常委、國傢氣候研究委員會常務副主任，是第八、九、十屆全國政協委員、國務院學位委員會學科評議組成員、中國科學院學位委員會副主任、中國氣象學會副理事長、國傢級有突齣貢獻的中青年科學傢，1986年曾獲國傢“五一”勞動奬章。

目錄

序
前言
第一章 概述
第一節 大氣科學的重要性
第二節 大氣科學的研究對象與研究內容
第三節 大氣科學的研究方法

第二章 大氣的成分、結構與狀態
第一節 太陽係的行星大氣
第二節 地球大氣的起源
第三節 大氣的垂直結構
第四節 大氣的狀態參數及其變化
第五節 全球大氣的緯嚮平均溫度與風的垂直分布
第六節 大氣中基本狀態參數之間的關係

第三章 大氣基本物理過程
第一節 大氣中雷電現象及過程
第二節 太陽的短波輻射
第三節 地球大氣的輻射與傳輸
第四節 地球大氣的輻射收支
第五節 大氣中的相變過程與雨、霧、雪和冰雹
第六節 大氣熱力學
第七節 大氣中絕熱過程與位溫
第八節 大氣中靜力平衡與靜力穩定度

第四章 大氣基本動力過程
第一節 地球大氣運動的基本動力特徵
第二節 大氣運動的空間和時間尺度
第三節 大氣中最基本的動力平衡關係
第四節 中緯度天氣係統運動的動力方程組和位渦度方程
第五節 大氣運動的基本動力過程
第六節 大氣中的波動
第七節 大氣的動力不穩定性

第五章 大氣中的化學過程
第一節 大氣中微量氣體的循環過程
第二節 大氣氣溶膠
第三節 平流層臭氧的光化學反應
第四節 大氣中降水化學與酸雨
第五節 大氣中化學過程對氣候的影響

第六章 天氣係統與大氣環流
第一節 中高緯度地區的天氣係統
第二節 溫帶氣鏇與反氣鏇
第三節 中、小尺度天氣係統
第四節 熱帶天氣係統
第五節 季風與梅雨
第六節 對全球大氣環流的認識
第七節 全球大氣環流的基本事實
第八節 平流層大氣環流
第九節 平流層爆發性增溫與準兩年周期振蕩

第七章 氣候變化
第一節 氣候變化的全球性
第二節 全球不同時間尺度的氣候變化
第三節 我國氣候變化
第四節 我國的氣候災害種類與分布特徵
第五節 北半球大氣環流和氣候異常遙相關

第八章 氣候係統
第一節 氣候係統
第二節 海-氣耦閤子係統及其對氣候變化的作用
第三節 ENSO循環及其對短期氣候變化的作用
第四節 西太平洋暖池及其對氣候變化的影響
第五節 青藏高原對氣候變化的影響
第六節 陸麵過程與陸一氣相互作用及其對氣候變化的影響
第七節 人類活動對氣候的影響
第八節 氣候數值模式與氣候數值模擬
第九節 氣候係統動力學的研究

第九章 20世紀大氣科學發展的迴顧與21世紀初的展望
第一節 20世紀大氣科學發展的迴顧
第二節 21世紀初國際大氣科學發展趨勢及需求
第三節 21世紀初國際大氣科學的優先發展領域
第四節 與大氣科學有關的幾個大型全球研究計劃
參考文獻

前言/序言

好的，這是一份關於另一本圖書的詳細簡介，假設這本書的書名是《星際航行與時空操控的理論基礎》。 --- 星際航行與時空操控的理論基礎 導言：超越光速的疆界 自古以來，人類從未停止對頭頂星空的無限遐想。然而，當我們真正將目光投嚮遙遠的星辰，宏偉的宇宙圖景便帶來瞭嚴峻的物理學挑戰。愛因斯坦的狹義相對論如同堅固的壁壘，將任何有質量的物體限製在光速之下。本書並非旨在推翻或繞過這些既有的物理定律，而是深入探索那些在現有框架下，卻可能孕育齣實現跨越光年距離旅行的理論可能性。 《星際航行與時空操控的理論基礎》是一部嚴謹的理論物理學著作，專注於對現有物理學邊界進行探索性分析，特彆是聚焦於那些能夠通過“巧妙地”利用時空結構本身來實現有效超光速（Effective Faster-Than-Light, EFTL）的數學模型和概念框架。本書的受眾為具有紮實高等數學、經典力學、電動力學以及廣義相對論基礎的物理學研究者、高級工程師和天文物理專業學生。 第一部分：廣義相對論的幾何學視角重審 本書的第一部分將我們帶迴廣義相對論的核心——時空度規。我們並非簡單地重復既有的場方程，而是專注於從幾何拓撲和微分幾何的角度，對度規張量在極端條件下的行為進行細緻的剖析。 第一章：彎麯時空的拓撲結構 本章詳細探討瞭黎曼幾何在描述宇宙尺度時空時的局限性與潛力。我們引入瞭陳類（Chern Classes）和辛幾何（Symplectic Geometry）的概念，用以描述時空整體結構的非平凡性。重點分析瞭在負麯率區域，特彆是蟲洞理論中作為“喉嚨”的度規解的穩定性問題。我們評估瞭標準Schwarzschild和Kerr度規在引入奇異拓撲特徵後，對穿越能力的影響，並對阿萊斯基瓦-梅納德（Alcubierre-Maynard）度規的數學構造進行瞭修正性討論，強調瞭能量條件（如零能量條件ZEC）對維持穩定“氣泡”的嚴格製約。 第二章：局部慣性係與非局部場 傳統上，我們依賴愛因斯坦場方程（EFE）來描述物質如何導緻時空彎麯。本章則轉嚮研究如何通過非局部場論（Non-Local Field Theories）來模擬或替代物質能量-動量張量（$T_{mu u}$）的某些效應。我們研究瞭引入零質量標量場（Massless Scalar Fields）或高階導數修正引力（Higher Derivative Gravity）模型時，EFE的綫性化近似如何可能導緻局部時空結構被“平滑化”或“極化”，從而在不直接違反光速限製的前提下，實現對慣性係的有效規避。 第二部分：推進機製的理論建模 如果說第一部分是理論基礎的奠定，那麼第二部分則緻力於構建具體的、可被數學描述的推進概念模型。這些模型的核心思想是“不讓飛船動，而是讓空間動”。 第三章：麯速驅動的能耗與負質量等效物 麯速驅動（Warp Drive）是星際航行研究中最具爭議但理論上最吸引人的概念。本章深入分析瞭實現麯速泡所需的負能量密度問題。我們詳細推導瞭實現特定速度和麯率梯度所需的卡西米爾效應的宏觀工程化可能性。書中對“虛粒子流”的動量轉移進行瞭詳細的數學建模，並對比瞭基於AdS/CFT對應中重力與邊界場論之間關係的另一種思路，試圖尋找非經典物質的等效錶示。我們特彆關注瞭“超光速梯度場”的最小化模型，即如何用最少的負能量來生成一個可穿越的時空扭麯。 第四章：蟲洞的動態穩定與量子效應 蟲洞（Wormholes）提供瞭捷徑，但其理論穩定性一直是巨大的障礙。本章將廣義相對論與量子引力學的早期嘗試相結閤。我們探討瞭普朗剋尺度上的量子漲落如何影響蟲洞喉的穩定性。書中引入瞭“費米子殼層穩定法”，即利用高密度、低溫度的特定費米子物質（如奇異誇剋物質）的簡並壓力來抵消負能量所需的引力排斥力。我們推導瞭維持一個直徑十米的、可穿越的靜態蟲洞所需的最小物質參數和幾何約束，並分析瞭潮汐力的局域效應。 第五章：時空“漣漪”的生成與控製 不同於靜態的蟲洞或持續性的麯速泡，本章研究瞭時空漣漪（Spacetime Ripples）的理論。這藉鑒瞭電磁波的傳播概念，但作用對象是度規張量本身。我們引入瞭張量波動力學，並試圖構建一種能夠在時空中産生可控的、局部化的周期性擾動的方法。這涉及到對愛因斯坦-麥剋斯韋-張量方程組的非綫性求解，特彆是研究在極端高頻和高能輸入下，如何將能量轉化為可自我維持的時空擾動，使飛船能夠“衝浪”於這些漣漪之上。 第三部分：時空操控的約束與觀測挑戰 理論的構建必須接受物理現實的檢驗。本書的最後一部分將理論模型置於嚴格的檢驗框架之下，探討瞭實現這些技術所麵臨的根本性障礙。 第六章：因果律保護機製與霍金的猜想 任何有效的超光速理論都必須麵對“時序保護猜想”（Chronology Protection Conjecture）的挑戰。本章詳細迴顧瞭史蒂芬·霍金的論證，並從量子場論的角度齣發，分析瞭在蟲洞或麯速泡邊緣，真空能量的紫外發散如何通過自相互作用反饋環路，有效地阻止瞭閉閤類時麯綫（CTC）的形成。我們提齣瞭一種“信息熵梯度”作為因果律維護的新指標，並分析瞭在何種條件下，此梯度會趨於無窮大。 第七章：能態的量化與負能量的實際製備 本書的核心難題迴歸到負能量。我們不再滿足於理論上的“存在性證明”，而是考察瞭如何將“負質量等效物”從純粹的數學對象轉化為可操作的物理實體。本章詳細分析瞭基於高階量子色動力學（QCD）中誇剋-膠子等離子體的特定激發態，以及在極低溫、高密度環境下，玻色-愛因斯坦凝聚體（BEC）中可能齣現的負有效質量粒子的性質。我們通過詳細的計算展示瞭，即使是微小的負能量實現，其對時空麯率的影響也極其顯著，並指齣瞭當前實驗技術在實現穩定負能態方麵的巨大鴻溝。 結論：從理論到工程的鴻溝 本書最終總結道，雖然我們找到瞭多條理論上允許實現“有效超光速”的數學路徑，但所有路徑都指嚮瞭對負能量密度的極端依賴，或要求對時空拓撲結構進行前所未有的精確乾預。我們清晰地勾勒齣理論物理學的前沿，強調瞭未來研究方嚮應集中於量子引力學的更完備理論，以及如何以零能耗或正能量的方式，通過巧妙的幾何設計來繞過傳統的相對論限製。本書是為那些敢於挑戰宇宙基本法則的思考者們所準備的深度指南。

评分☆☆☆☆☆

從一個完全初學者的角度來看，《大氣科學概論》無疑是一扇通往大氣科學世界的大門。我之前對氣象學幾乎是一無所知，隻知道有天氣預報，知道下雨颳風。但是這本書，以一種極其友好的方式，為我構建瞭一個全新的認知體係。它首先從最基礎的大氣成分和結構講起，循序漸進地引入瞭能量平衡、熱力學定律等基本概念，這些都是理解後續內容的關鍵。我特彆喜歡書中關於“天氣”與“氣候”的區分講解，這讓我明白瞭為何我們每天關心的是天氣，而長遠來看，氣候變化纔是更宏大的議題。書中對不同尺度的天氣現象，如颱風、龍捲風等的成因和特點的介紹，都非常具體且易於理解，仿佛把我帶入瞭現場。而且，它還涉及瞭一些應用性很強的知識，比如大氣探測技術，讓我瞭解瞭我們獲取氣象信息的不易。盡管內容量不小，但書中並沒有齣現勸退讀者的復雜數學推導，而是側重於概念的理解和物理過程的闡釋，這對於我這樣的非專業人士來說，是非常寶貴的。

评分☆☆☆☆☆

這本《大氣科學概論》真是一本讓人眼前一亮的學術著作。我之前對大氣科學一直抱有一種模糊而敬畏的印象，總覺得它離我的生活很遠，是科學傢們研究的專業領域。然而，當我翻開這本書，很快就被它所展現的宏大世界所吸引。從地球大氣層的層層結構，到影響我們日常生活的各種天氣現象，本書都用一種引人入勝的方式進行瞭闡述。作者在解釋復雜概念時，並沒有使用過於晦澀的專業術語，而是巧妙地融入瞭許多生動的比喻和形象的描繪，這使得即便是沒有相關背景知識的讀者，也能輕鬆理解。我尤其喜歡書中關於氣象儀器的介紹，那些我們習以為常的天氣預報背後，竟然有如此精密的設備和嚴謹的科學原理在支撐，這讓我對天氣預報的準確性有瞭更深的認識和感激。同時，本書也觸及瞭氣候變化這一當今世界最緊迫的議題，從科學的角度分析瞭其成因和潛在影響，這對於我認識全球變暖的嚴峻性，以及思考個人在其中的責任，都有著重要的啓示作用。總而言之，這是一本既有深度又不失趣味的科普讀物，它成功地將大氣科學這個看似遙遠的領域，拉近到瞭我們每個人的身邊。

评分☆☆☆☆☆

作為一名對自然現象充滿好奇的學生，我一直渴望能有一本書能夠係統地梳理我對大氣的認知。而《大氣科學概論》正是滿足瞭我的這一需求。它以一種非常清晰且邏輯嚴謹的框架，將大氣科學的核心概念一一呈現。從大氣組成、能量收支，到大氣環流、雲的形成與降水，再到極端天氣事件的成因，本書的編排可謂是環環相扣，層層遞進。書中對於一些重要理論的講解，如科裏奧利力對風的影響，以及鋒麵係統如何帶來天氣變化，都做到瞭既有深度又不失易懂。我特彆贊賞書中對於圖錶的運用，大量的示意圖和數據圖錶，將抽象的科學原理具象化，極大地幫助瞭我理解和記憶。例如，在講解高空西風帶形成時，作者用一個精美的示意圖就清楚地展示瞭熱力與動力因素如何共同作用。此外，本書在介紹大氣物理和大氣化學時，也深入淺齣，讓我對這些領域的交叉性有瞭更深的認識。讀完這本書，我感覺自己對“天”的理解不再是模糊的感覺，而是有瞭科學的框架和理論支撐，這讓我非常興奮。

评分☆☆☆☆☆

《大氣科學概論》這本書，對於那些想要深入瞭解地球大氣運行機製的讀者而言，無疑是一部極具參考價值的著作。它並沒有停留在錶麵現象的描述，而是深入到瞭大氣運動的內在動力學和熱力學原理。書中對於行星際尺度的大氣環流係統，如哈德裏環流、費雷爾環流以及極地環流的形成與維持機製，進行瞭細緻的分析，並且闡述瞭它們與全球氣候之間的復雜關聯。我尤其欣賞書中對能量傳輸過程的講解，從太陽輻射的接收到地錶和大氣對能量的吸收、反射與再輻射，整個過程的描述清晰而富有條理。此外，本書還探討瞭大氣中的波動現象，比如重力波和行星波，這些對於理解大氣中長距離的能量和動量輸送至關重要。在探討天氣係統時，書中也不僅僅是介紹現象，更側重於解釋其背後的物理機製，例如鋒麵係統的發展演變，以及低壓和高壓係統的形成原理。這本書的深度和廣度，足以讓對大氣科學有濃厚興趣的讀者，獲得紮實的理論基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本《大氣科學概論》的閱讀體驗，對我來說是一次意料之外的驚喜。我原本以為會是一本枯燥乏味的教科書，但事實證明，它遠比我想象的要精彩得多。書中的語言風格非常獨特，既有嚴謹的學術錶述，又不乏文學性的描繪。作者在描述大氣的宏觀運動時，常常會運用一些富有詩意的詞語，將原本冰冷的數據和公式，賦予瞭生命力。比如，在描寫信風的形成時，書中就將它比作地球的“呼吸”，這種巧妙的比喻，讓我瞬間對這個概念産生瞭深刻的印象。同時，本書在探討大氣環境問題時，也展現瞭作者的深厚人文關懷。它不僅從科學角度分析瞭汙染物的傳播途徑和影響，更強調瞭環境保護的緊迫性和重要性，這讓我反思我們在日常生活中應該如何做齣改變。書中還引用瞭一些曆史上的氣象事件，通過這些生動的故事，讓讀者感受到瞭大氣科學發展的麯摺曆程，以及科學傢們探索自然的艱辛。總的來說，這是一本能夠觸動人心、激發思考的書，它不僅僅是一本學術著作，更是一份對自然的熱愛與敬畏的錶達。

评分☆☆☆☆☆

书很便宜，而且是正版。赞一下

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

适合大气学研究的人看

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不错，感觉很好;不错，感觉很好;不错，感觉很好;

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书很不错，需要时间消化

评分☆☆☆☆☆

好

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