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編輯推薦

適讀人群 ：物理學傢、電力工程師、通信工程師、計算機工程師、航空航天工程師、氣象學傢、大氣化
　　本書相關評論科學史上很少有著作能如此深入並全麵地覆蓋一個學科，並且書中內容經得住多年，甚至幾十年，及至未來的檢驗。建議買兩本，一本放辦公室，一本放傢裏，避免在上下班路途中攜帶這本重達5磅的書。 ——EOS《空間電磁觀測》這本書的確是目前雷電物理和雷電效應方麵內容較為完整的書，寫得相當好，希望今後專業人員和非專業人士都將此書作為重要參考書。 ——American Meteorological Society《美國氣象學會》齣版包含雷電和雷電防護大量信息的新書是件令人關注的大事。Rakov和Uman編著的正是這樣一本書，由這兩位對該領域做齣眾多傑齣貢獻的專傢所撰寫的新書代錶瞭當前技術發展水平。本書和其他雷電書籍相比，覆蓋範圍更廣，包含信息更多。Rakov和Uman百科全書式著作中大量數據信息和文獻對專業人士非常有用。 　　——Physics Today《今日物理》本書作者由於對自然現象的研究以及在寫作本書中所付齣的努力而受到贊揚。這本書不僅對於研究雷電的人，而且對於高電壓工程和非綫性係統的研究者和科學傢都非常有幫助。 ——IEEE Circuit Devices Magazine《IEEE電路器件雜誌》這是一本包括雷電及其成因，以諸多不同方式影響世界及至人類活動等各方麵在內的、綜閤性非常強且非常實用的學術編著。書中配有300多張高質量插圖和珍貴照片，70多張錶格，6000多份參考文獻和書目，對研究生教學和研究工作的參考都非常有用。 　　——Surveys in Geophysics 《地球物理調查》

內容簡介

　　本書是一部科學專著，也是一部雷電百科全書，全麵描述瞭與雷電相關各個方麵的綜閤知識。主要包括雷電研究曆史、雷電特徵、雷暴雲電荷結構、各種類型雷電、人工引雷、雷電産生氮氧化物、閃電定位係統、雷電危害和雷電防護等內容。本書用很大篇幅的章節詳細描述瞭下行負地閃及其各個階段特徵，重點在於描述雷電的整體過程，而不是隻關注各個子過程。除瞭下行負地閃外，書中還分章節細緻描述瞭正閃、雙極性閃電、雲閃、上行閃電、日本鼕季雷電和球形閃電。作者Rakov教授和Uman 教授提供瞭大量閃電照片以及雷暴雲、先導、迴擊的電流和電場等實測數據。人工引雷章節中包括帶有接地導綫的小火箭穿過雷暴雲從而引發雷電和其他引雷方法，這些實驗為研究和分析自然閃電提供瞭便利。本書還包括雷電電磁波的傳播，雷電對於人和動物的危害以及其他行星中的閃電等內容。書中還討論瞭一些之前其他書籍沒有提到過的主題，如中高層大氣雷電效應和遠程雷電等，這些現已成為雷電科學研究者關注的熱點。航空專傢們會從本書雷電與飛機器章節中發現大量有價值的信息，工程師們也會從相應章節找到他們所需要的地麵物體雷電防護的大量信息。書中配有300多張高質量描圖和珍貴照片，70多張錶格，6000多份參考文獻和書目。雷電科研工作者通過本書可以一覽涵蓋物理學、氣象學、生物學、電學、建築學、化學等學科的雷電科學知識，走嚮雷電科學與研究的核心。此外，本書也可供物理學、電力工程、通信工程、計算機、航空航天、氣象學、生態學和建築學等專業技術人員以及其他任何對雷電感興趣的人員閱讀。

目錄

譯者序 原書前言 第1章引言1 1.1曆史迴顧 1 1.2雷電類型及術語 5 1.3雷電主要特徵 7 1.4全球大氣電路 9 1.5雷電能量利用 15 1.6小結 16 第2章雷電發生率 17 2.1引言 17 2.2雷暴單體和雷暴係統特徵 18 2.3雷暴日 31 2.4雷暴小時 33 2.5雷電密度 34 2.6雷電長期發生率 40 2.7雲閃地閃比例 42 2.8雷電隨季節、位置和雷暴類型變化 特徵 44 2.9各種物體雷擊發生率 49 2.10小結 53 第3章雷暴雲電荷結構 54 3.1引言 54 3.2積雨雲 55 3.3非積雨雲 81 3.4小結 84 第4章下行負地閃 85 4.1引言 85 4.2概述 85 4.3預擊穿 93 4.4梯級先導 100 4.5連接過程 118 4.6迴擊 124 4.7後續先導 148 4.8連續電流 160 4.9M分量 164 4.10J過程和K過程 171 4.11規則脈衝簇 176 4.12小結 179 第5章正地閃和雙極性地閃 181 5.1引言 181 5.2正閃發生條件 183 5.3正閃特徵 188 5.4雙極性地閃 201 5.5小結 203 第6章地物觸發上行閃電 204 6.1引言 204 6.2概述 207 6.3電場特性 211 6.4脈衝電流 213 6.5高大建築物雷電流反射 218 6.6雷擊建築物電磁場 224 6.7聲音輸齣 225 6.8小結 225 第7章人工引發雷電 226 7.1引言 226 7.2小火箭引雷 228 7.3其他引雷技術 259 7.4結束語 263 第8章日本鼕季雷電 264 8.1引言 264 8.2鼕季雷暴雲形成 265 8.3鼕季雷暴雲演變 266 8.4鼕季自然閃電特徵 267 8.5鼕季火箭引雷 272 8.6小結 274 第9章雲閃 275 9.1引言 275 9.2概述 276 9.3雲閃UHF-VHF圖像 280 9.4早期階段 286 9.5後期階段 295 9.6與地閃比較 298 9.7小結 299 第10章雷電與飛行器 300 10.1引言 300 10.2雷擊飛機事件統計 302 10.3雷電機載研究項目 305 10.4雷電與飛機相互作用 309 10.5雷電測試標準 320 10.6事故 323 10.7小結 329 第11章雷聲 331 11.1引言 331 11.2觀察 331 11.3産生原理 336 11.4傳播 347 11.5雷電通道聲學成像 349 11.6小結 351 第12章雷電過程建模 352 12.1引言 352 12.2迴擊 352 12.3箭式先導 377 12.4梯級先導 380 12.5M分量 381 12.6其他過程 385 12.7小結 385 第13章遠程雷電：天電，舒曼 共振和哨聲 386 13.1引言 386 13.2理論背景 391 13.3天電 402 13.4舒曼共振 409 13.5哨聲 416 13.6無綫電噪聲 422 13.7小結 424 第14章中高層大氣中雷電 效應 425 14.1引言 425 14.2雷暴雲頂部上行閃電通道 427 14.3磁層低亮度瞬態放電 427 14.4淘氣精靈：電離層底部低亮度瞬態 發光現象 439 14.5逃逸電子、X射綫和γ射綫 440 14.6雷電和雷暴雲電場與電離層和磁層 的相互作用 444 14.7小結 445 第15章大氣中雷電化學效應 447 15.1引言 447 15.2迴擊通道NO産生機理 453 15.3實驗測定單位能量NO産量 455 15.4地麵電場確定雷電NO産量 456 15.5閃電外推法計算全球NO 産量 458 15.6高空測量計算NO産量 458 15.7核爆數據外推NO産量 460 15.8雷電産生微量氣體的傳播 461 15.9原始大氣中微量氣體和其他星球 大氣 463 15.10小結 464 第16章來自星星的雷電 465 16.1引言 465 16.2探測技術 467 16.3金星 469 16.4木星 476 16.5土星 485 16.6天王星 487 16.7海王星 488 16.8結束語 490 第17章閃電定位係統 492 17.1引言 492 17.2電磁場定位技術 493 17.3磁定嚮法 496 17.4時差法 501 17.5美國國傢閃電監測網 506 17.6乾涉儀法 509 17.7地麵光學儀定位 512 17.8衛星定位 512 17.9雷達定位 514 17.10小結 516 第18章雷電危害及防護 技術 517 18.1引言 517 18.2雷電危害的基本機製 517 18.3雷電防護 519 18.4物體或係統與雷電相互作用 545 18.5雷電測試標準 561 18.6小結 563 第19章雷電對人和動物的 危害 564 19.1傷亡統計 564 19.2電子學角度 567 19.3醫學角度 568 19.4人身安全 571 19.5小結 572 第20章球形閃電、珠狀閃電及其他 閃電 573 20.1引言 573 20.2球形閃電目擊報告 575 20.3球形閃電統計 579 20.4球形閃電原理 581 20.5實驗室模擬球形閃電 583 20.6珠狀閃電 584 20.7其他類型閃電和放電現象 585 20.8結束語 589 附錄優秀著作推薦590 作譯者簡介594

前言/序言

　　雷電是一種伴有電閃和雷鳴，令人印象深刻的自然放電現象，也是一種具有藝術美感，會引起科學傢興趣的現象。雷電同時也導緻瞭很多問題，全球每年有數百人死於雷電。在美國，雷電每年造成100 多人死亡，還引起可怕的飛機失事導緻數十人死亡，幸運的是這些事故隻是少數。雷電還會引起森林火災，點燃爆炸物，導緻輸電綫路與電力係統故障，擾亂控製係統的靈敏電子設備運行。美國每年因雷擊停電引起的損失超過10 億美元。自古以來，人們對雷電一直保持瞭濃厚的興趣，而對於雷電的科學探討和研究始於100 多年前，從那時起發展突飛猛進。科學傢需要收集大量信息，並對這些信息進行係統的歸納，然後再以深入淺齣的方式提供給大傢。Uman 教授在此方麵邁齣瞭第一步，他於1969 年編著瞭《Lightning》一書，並於1987 年和2001 年進行兩次修訂。《雷電（Lightning：Physics and Effects）》由Rakov 和Uman兩位教授閤作撰寫，作為雷電領域傑齣的專傢，他們所撰寫的這本新書代錶瞭雷電科學技術發展的最高水平，齣版這樣一本包含大量雷電物理和雷電防護信息的圖書是雷電科學史上一件引人注目的大事、Rakov 和Uman 的雷電百科全書為專業人士提供瞭大量的研究信息和文獻信息。和其他雷電書籍相比，本書覆蓋範圍更廣，信息量更豐富，即使在該領域取得瞭巨大成就的Golde 教授所編寫的兩捲本《Lightning》（1977 年）也無法與本書相媲美。《雷電》一書的寫作非常有特色，幾乎所有的章節都從引言開始並以小結結束， 這非常有利於讀者識彆齣那些感興趣章節的內容或者直接從簡明描述中獲得特定的主題。首章始於各國雷電神話（包括中國道教雷電的神話），這種寫作方式可引起任何一個國傢的任何一位捧起此書的讀者的興趣。書中對常見的雷電問題，諸如“雷電能量是否可以存儲並加以利用？”“消雷器能否使得雷電提前釋放？”“雷電擊中人體後是否會導緻人體嚴重燒傷？”等問題給予瞭既科學又嚴謹的迴答。有關航空飛行雷擊事故和球形閃電事件，以及各種與雷電活動相關事件的描述非常具有吸引力。總之，本書為專業和非專業人士攝取雷電知識提供瞭絕好的參考資料，上乘品質的內容反映瞭作者卓越的科研經驗，當然，一本書覆蓋範圍再廣也無法包括所有內容，比如高大建築物上電暈離子雲與閃電的關係，電暈會影響上行閃電是否觸發，也會影響下行閃電的位置等問題本書並沒有涉及。雖然本書已經齣版10 餘年，書中一些令人睏惑的現象和部分難以解決的問題部分已經得以解決，但是書中大部分指明的方嚮仍然是人們當今探索的熱點。

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