大气动力学(上下) (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:刘式适 刘式达

出品人:

页数:550

译者:

出版时间:1991-10

价格:45.0

装帧:平装

isbn号码:9787301015292

丛书系列:

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• Atmospheric
• 大气科学
• 大气动力学
• 动力学
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《大气动力学》是一部系统阐述大气运动物理规律的经典著作，旨在为读者提供一个全面而深入的理解，无论其专业背景如何。本书由浅入深，循序渐进，从最基础的大气运动概念出发，逐步构建起一套严谨的理论体系。 第一部分：基础理论与运动方程 本书的开篇，将带领读者走进一个由无形力量驱动的广阔世界。我们将首先探讨构成大气的基本要素，如空气的物理性质、温度、压力、密度等，以及它们之间相互关联的基本定律。随后，重点将放在“运动”的核心——牛顿运动定律在宏观大气系统中的应用。通过深入分析惯性力、科里奥利力、梯度力等惯性力的作用，读者将理解这些看似无形的力量如何塑造着我们日常所感知的大气运动。 其中，本书将花费大量篇幅详细推导和解释大气运动的基本方程组，包括动量方程、连续性方程、能量方程以及状态方程。这些方程是描述大气运动的数学语言，理解它们对于深入研究大气现象至关重要。我们将详细剖析方程中各项的物理意义，以及它们如何反映大气运动的内在机制。例如，动量方程将揭示了风的产生和变化是如何受到各种力的平衡和驱动的；连续性方程则描述了空气质量的守恒；能量方程则阐述了大气系统能量的转化和传输；而状态方程则将温度、压力和密度这三个关键变量联系起来。 第二部分：大尺度大气运动与环流 在掌握了基本的动力学方程后，本书将视野扩展至大尺度的天气现象和全球大气环流。我们将详细探讨行星边界层的影响，理解地球表面摩擦力如何塑造近地面的风场，以及由此产生的各种边界层现象。 接着，本书将深入分析准地转理论。这是一种简化的大气运动理论，它允许我们在忽略某些非线性项的同时，仍然能准确地描述大尺度、长波动的运动模式。通过准地转涡度方程、准地转斜压性等概念的引入，读者将能够理解中纬度气旋和反气旋的生成、发展和移动的动力学机制，以及它们在全球天气系统中所扮演的关键角色。 此外，本书还将对地球上的主要大气环流系统进行详尽的解析，包括赤道低压带（ITCZ）、副热带高压带、西风带、极地环流等。我们将从能量传输、热力驱动、科里奥利力作用等多个角度，阐述这些环流系统是如何形成的，以及它们如何影响全球的气候分布和天气模式。例如，副热带高压如何影响副热带干旱区的形成，西风带如何驱动着中纬度地区的天气变化，都将在本书中得到深入的探讨。 第三部分：垂直运动、云与降水动力学 本书不仅关注水平方向的大气运动，还将深入研究垂直运动的动力学。我们将探讨导致空气垂直抬升和下沉的各种机制，如地形抬升、锋面抬升、对流抬升等。 在此基础上，本书将重点阐述云的形成和发展过程中的动力学过程。我们将分析空气团在垂直方向上的运动如何导致温度变化、水汽凝结，进而形成不同类型的云。同时，本书还将探讨降水的动力学背景，包括雨滴的形成、增长以及在空气中运动的过程。读者将了解到，云的生成和降水的发生，并非单纯的水汽现象，而是与大气动力学过程紧密相连。 第四部分：波动与不稳定性 大气系统中充满了各种各样的波动和不稳定性现象，它们是大尺度天气变化的重要驱动力。本书将系统地介绍大气中的各种波动，例如行星波、重力波、声波等。我们将分析这些波动产生的机制，以及它们在大气能量传输和动量传输中的作用。 本书还将深入探讨大气的不稳定性理论。我们将区分不同类型的不稳定性，如对称不稳定性、斜压不稳定性等，并详细分析它们如何导致大气运动的剧烈变化，甚至引发极端天气事件。例如，某些类型的不稳定性是造成强对流天气（如雷暴、龙卷风）的重要原因。通过对这些理论的学习，读者将能更好地理解天气预报的复杂性及其动力学基础。 第五部分：数值天气预报的动力学基础 随着现代科技的发展，数值天气预报已经成为预测天气的主流手段。本书的最后一篇将为读者揭示数值天气预报背后的动力学原理。我们将介绍如何将大气动力学方程转化为数值模型，以及数值模式中常用的求解方法和技巧。 本书将详细阐述资料同化在数值天气预报中的作用，即如何将观测数据有效地融入到数值模型中，以提高预报的准确性。读者将了解到，准确的初始条件是数值预报成功的关键，而资料同化正是实现这一目标的核心技术。 此外，本书还将讨论模型误差的来源以及减小误差的方法。从物理过程的简化到计算方法的精度，都可能引入误差。通过对这些问题的探讨，读者将对数值天气预报的局限性和发展前景有更深刻的认识。 总而言之，《大气动力学》旨在为读者提供一个扎实的理论基础，帮助理解和分析复杂的大气现象。无论是希望深入研究气象学、气候学、环境科学的学子，还是对天气变化感到好奇的公众，都能从本书中获益。它将是一本引导您探索大气奥秘、理解天气变化规律的得力助手。

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内容上，初读时最大的感受是其逻辑结构的严谨性。作者在铺陈理论时，从最基本的物理原理出发，层层递进，构建起一个完整的知识体系。这种自下而上的讲解方式，对于我们这些非科班出身但对该领域抱有浓厚兴趣的人来说，简直是福音。它不像有些教材那样上来就堆砌公式，而是会花大量篇幅去解释背后的物理图像和直观感受，这一点我尤其欣赏。例如，在讨论大气运动的初态条件设定时，作者并没有直接跳过中间环节，而是详细阐述了为什么需要做这些假设，以及这些假设如何影响最终模型的有效性，这让我在理解“为什么”上比以往阅读的其他资料要深刻得多。

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如果说有什么可以进一步提升的地方，可能在于某些高级主题的探讨深度。虽然本书的覆盖面很广，从基础的热力学到复杂的边界层理论都有涉猎，但在某些前沿领域，比如与气候变化模型耦合的最新进展方面，介绍略显保守或引用不够前沿。当然，考虑到这是一本基础性的教材性质的著作，追求全面性和稳健性是必要的，不可能面面俱到。但对于追求最新动态的研究人员来说，可能还需要搭配阅读最新的期刊文献。不过，这本书提供的坚实基础，恰恰是理解那些前沿研究的必要前提，所以这更像是对读者自身后续学习的“提醒”，而非对本书本身的批评。

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总体而言，这是一套值得反复研读的经典著作。它的价值不仅仅在于提供了一套完整的知识框架，更在于它培养了一种严谨的科学思维方式。每当我遇到一个新的气象现象感到困惑时，翻开这本书，总能在某个章节找到可以追溯的源头和清晰的解释路径。对于正在进行大气科学学习的学生，或者希望系统回顾基础知识的业内人士，我都会毫不犹豫地推荐它。它不是那种读完一遍就束之高阁的书籍，更像是工具箱里那把最可靠的瑞士军刀，在不同的问题面前，总能找到对应的功能模块来解决挑战。

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这套书的封面设计得非常简洁大气，蓝白相间的配色让人联想到高远的天空，装帧质量也挺不错的，拿在手里有一定的分量感。我个人非常看重书籍的阅读体验，内页纸张的质感和印刷的清晰度直接影响到长时间阅读时的舒适度。这套书在这方面做得相当到位，字体排版疏密得当，使得那些复杂的公式和图表看起来清晰易懂，没有出现重影或者模糊的情况。装订也很牢固，即便是经常翻阅查找资料，也不用担心书脊会散开。对于这种理论性很强的专业书籍来说，良好的物理载体是保证学习效率的基础。

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我尝试用这本书辅助我的一个小型研究项目，特别是关于中尺度环流的章节，给了我很多启发。这本书的优势在于它没有停留在宏观的理论层面，而是深入到了许多实际观测和数值模拟中经常会遇到的细节问题。书中所引用的案例和数据都非常具有时效性和代表性，这使得书本中的理论知识能够迅速地与现实世界的复杂现象对接起来。举个例子，书中对地形对气流影响的分析，提供了非常细致的数学描述和图形辅助，这对于我后续建立简化模型时参数选择的依据至关重要。感觉作者是将自己多年的教学和科研经验，精炼浓缩在了这些篇幅之中。

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