天气学原理和方法

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出版者:气象出版社
作者:朱乾根
出品人:
页数:649
译者:
出版时间:2000-1-1
价格:CNY 55.00
装帧:平装
isbn号码:9787502909895
丛书系列:
图书标签:
  • 气象
  • 大气科学
  • 天气学原理和方法
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具体描述

气候学基础:地球系统的动态视角 导言 地球大气层是一个复杂且不断变化的系统,驱动着我们日常所见的风雨雷电,以及更宏大尺度的气候模式。本书旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架,探究地球气候系统的基本物理原理、关键组成部分之间的相互作用,以及影响长期气候变化的主要机制。我们不仅仅关注表层的天气现象,而是深入探讨驱动这些现象的能量收支、环流模式和反馈过程。 第一部分:大气环流与能量平衡 气候的根基在于太阳辐射的输入与地球的能量耗散之间的微妙平衡。本书从基础的热力学和辐射传输原理出发,详细解析了太阳辐射如何被大气层、地表和冰雪覆盖吸收、反射和再辐射。 辐射传输与能量收支: 我们将详细阐述黑体辐射定律在地球系统中的应用,区分短波太阳辐射和长波地面辐射。重点讨论温室效应的物理机制,解释为何大气中某些气体(如水蒸气、二氧化碳)对维持地球宜居温度至关重要,并分析云层在反射和捕获辐射过程中的双重角色。 大气环流的驱动力: 气压梯度力、科里奥利力、地转平衡与地转风是理解大气运动的核心概念。本书系统性地阐述了这些基本力的作用,并将其应用于解释全球尺度的风带分布。我们将深入剖析三圈环流模型(哈德里环流、费雷尔环流、极地环流)的形成机制,解释赤道辐合带(ITCZ)和副热带高压带的稳定存在。 中尺度与局地环流: 除了全球环流,局地性的热力差异也塑造了我们身边的气候。本书探讨了海陆风、山谷风、锋面系统(暖锋、冷锋、锢囚锋)的形成、移动及其对降水和温度的影响。对边界层物理过程的分析,包括湍流混合、地表通量交换,为理解地表与大气间的能量和水分转移提供了必要的工具。 第二部分:水圈的动态作用——水循环与水汽输送 水是气候系统中最重要的相变物质,其循环过程直接决定了区域降水、湿度和云的分布。 水循环的物理化学: 本部分详细介绍了蒸发、凝结、降水和升华等相变过程的热力学基础。我们将精确计算不同大气压力和温度下水汽的饱和条件,并讨论云凝结核(CCN)在水滴形成中的关键作用。 降水的形成与类型: 降水的形成机制是复杂的多步过程。本书区分了对流性降水、层状降水和地形抬升降水的物理成因,并分析了冰晶过程(如伯杰龙过程)在温带降水形成中的主导地位。此外,对暴雨、冰雹、冻雨等极端降水事件的动力学背景进行了探讨。 大气水汽输送与气候遥相关: 水汽的输送不仅局限于局地。本书阐述了大气河流等大规模水汽输送带的结构和影响,它们是许多地区极端降水的直接来源。同时,我们将讨论水循环如何与大气环流耦合,影响区域水资源的可持续性。 第三部分:气候变异性与长期变化 气候并非静止不变,它存在着显著的年代际乃至世纪尺度的自然变率。理解这些变率的内在机制,是评估未来气候变化的基础。 海洋-大气相互作用: 海洋是地球上最大的热量和碳的储存库,其热力学和动力学过程深刻地影响着大气环流。本书重点解析了ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)的暖位相和冷位相,从大气和海洋环流的耦合角度,描述其对全球气候模态(如PDO、NAO)的影响机制。我们将细致研究赤道太平洋的热力结构如何通过Walker环流的调整,反过来影响北美和亚洲季风区的降水分布。 季风系统的动力学: 季风是决定热带和副热带地区气候特征的关键要素。本书从热力差异驱动(陆地与海洋加热速率不同)和动力学驱动(ITCZ的季节性南北移动)两个角度,全面解析了亚洲季风、美洲季风等主要季风系统的建立、维持和崩溃机制。 冰雪圈的作用与气候反馈: 冰盖、海冰和积雪覆盖率对地表反照率(Albedo)具有极强的调控作用。我们将分析冰雪融化如何通过降低反照率,导致地表吸收更多太阳辐射,形成正反馈回路,加速区域变暖的现象。对永久冻土融化释放温室气体的影响,也在讨论范围之内。 结论与展望 本书最后总结了当前气候科学研究中的主要挑战,包括提高气候模式的精细化分辨率、准确量化气溶胶对辐射平衡的影响,以及更好地理解云反馈的不确定性。通过对这些基础科学的系统梳理,读者将能够建立起一个严谨、多尺度、跨圈层理解地球气候系统的分析视角。 本书特点: 强调物理机制: 所有现象的解释都建立在严谨的物理定律和热力学基础之上。 系统性构建知识体系: 内容组织遵循从能量收支到环流模式,再到变率机制的逻辑递进。 图表辅助理解: 配备了大量有助于阐释复杂环流和热力结构的剖面图与分布图(注:此处为文字描述,实际书籍中应包含配图)。

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用户评价

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阅读《天气学原理和方法》的过程,就像一次穿越时空的科学探索之旅。作者从天气学的历史起源讲起,追溯了人类认识天气的漫长过程,从古代的占星术和经验总结,到近代气象观测的建立和理论的突破。这种历史的维度让我对气象科学的来之不易有了更深的理解。书中详细介绍了20世纪以来,特别是电子计算机出现后,数值天气预报的飞速发展,以及由此带来的天气预报准确率的显著提升。我惊讶于科学家们如何通过不断改进模型、增加观测数据,来一步步逼近对未来天气的准确预测。作者还探讨了天气学在不同领域中的应用,比如航空、航海、农业、水利等,这让我看到了天气科学的实际价值和对人类社会发展的贡献。书中关于气候模式的讨论,也让我意识到,天气预报和气候预测是密切相关的,它们都依赖于对大气物理过程的深刻理解。这本书不仅仅是理论的讲解,更是一种对科学精神的颂扬,它激励我去思考,去探索,去发现更多未知。

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这本书的出版,无疑为许多渴望深入了解天气现象背后科学原理的读者提供了一份宝贵的资源。《天气学原理和方法》以其清晰的逻辑和详实的资料,系统地梳理了天气学的基本理论和研究方法。我特别欣赏作者在介绍大气边界层时所做的详细阐述,它让我们了解到地面附近复杂而多变的天气现象是如何形成的,例如局地风、气温日变化以及污染物扩散等。书中对云和降水的微物理过程的讲解,也让我第一次真正理解了水蒸气是如何凝结成云滴,并最终形成各种形式的降水。这不仅仅是关于科学知识的普及,更是一种对自然界精妙运作的欣赏。作者还介绍了多种天气分析和诊断技术,例如等压面分析、垂直剖面分析等,这些方法对于理解天气图上的复杂信息至关重要。阅读过程中,我感觉自己仿佛在跟随一位经验丰富的气象专家,一步一步地学习如何解读和分析天气数据。这本书的实用性非常强,它不仅能帮助我更好地理解日常生活中的天气变化,也能为我今后进一步学习气象学打下坚实的基础。

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对于我这样一个长期关注环境问题的人来说,《天气学原理和方法》提供了一个非常宝贵的视角。我一直认为,理解气候变化和极端天气事件的根源,离不开对天气学基本原理的掌握。这本书在这方面做得非常出色。作者在讲解大气辐射平衡时,详细阐述了温室效应的原理,并将其与人类活动产生的温室气体排放联系起来,让我更加清晰地认识到气候变暖的科学依据。他还分析了不同时间尺度的气候变化,包括短期气候波动和长期气候演变,以及它们可能对人类社会和生态系统带来的影响。书中对气候模型的研究也让我印象深刻,了解了科学家们是如何通过构建和运行这些模型来预测未来的气候趋势。此外,作者还讨论了天气和气候在区域尺度上的差异,以及不同地理环境对天气现象的影响,比如山地、海洋、城市等。这让我意识到,天气学并非是普适的理论,而是需要结合实际地理条件进行分析的。这本书的分析非常有深度,它不仅仅停留在现象的描述,更是深入到原因的探究,让我对我们所处的地球系统有了更全面的认识,也更加坚定了我在环境保护方面的决心。

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这本书简直是打开了我对天空的一扇新世界的大门!一直以来,我以为天气预报就是看图说话,或者就是气象台的那些图标,但读了《天气学原理和方法》之后,我才意识到背后隐藏着多么复杂而精妙的科学体系。作者用非常通俗易懂的语言,从最基本的概念讲起,比如大气分层、气压、温度、湿度这些我们日常生活中经常听到但并不真正理解的术语,他都一一进行了深入的剖析。我尤其喜欢他关于大气环流的讲解,那些宏大的风带、洋流如何相互作用,最终影响着我们所在地的气候,让我感觉自己仿佛置身于一个巨大的地球实验室,亲眼见证着这些无形的巨力如何塑造着我们赖以生存的环境。书中还提到了各种气象观测仪器,从古老的风向标、雨量计,到现代的卫星遥感、雷达探测,作者都一一介绍了它们的工作原理和在天气研究中的重要性,让我对气象工作者付出的努力有了更深的认识。最令我印象深刻的是,书中不仅关注了宏观的天气现象,还深入探讨了微观的大气物理过程,比如云的形成、降水的机制、雷电的产生等等,这些细节的讲解让我对天气的变化有了更深刻的理解,也让我对那些看似司空见惯的天气现象充满了敬畏。总而言之,这本书不仅仅是一本关于天气学的教材,更是一部关于我们与地球环境之间深刻关系的科普读物,它极大地拓展了我的视野,让我对我们所处的这个星球有了全新的认识。

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《天气学原理和方法》这本书,为我打开了理解天气变化的一扇全新窗口,让我对日常的天气现象有了前所未有的深刻认识。作者在讲解大气湿度和降水机制时,用非常生动形象的比喻,解释了水蒸气是如何在空气中凝结,以及不同类型的云是如何形成的,比如积云、层云、卷云等等,让我不再只是简单地看到“天上有云”,而是理解了它们背后复杂的物理过程。他对降水形成过程的细致描述,从水滴的增长机制到冰晶的形成,都让我觉得仿佛置身于一个微观的天气实验室,亲眼见证着生命的轮回。书中对大气环流系统的分析,也让我明白了地球上不同地区为何会有不同的气候特征,那些宏大的信风、西风带、以及高空急流,是如何共同作用,塑造着我们所处的全球气候格局。我特别关注了他关于厄尔尼诺现象的讲解,理解了这种跨越太平洋的海洋和大气相互作用,是如何在全球范围内引发极端天气事件,这让我对气候的联动性和复杂性有了更深的认识。这本书的讲解层层递进,让我从宏观的地球气候,深入到微观的大气粒子,整个过程充满了智慧的启迪。

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我必须得说,《天气学原理和方法》这本书的内容之丰富,绝对超出我最狂野的想象。我原本只是想随便翻翻,了解一下天气的基本概念,结果却一头扎进了这个 fascinating 的世界,完全无法自拔。作者在介绍大气辐射时,详细解释了太阳辐射的性质、大气对太阳辐射的吸收和散射过程,以及地球自身的辐射,这些都构成了我们感受到的温度和光照的基础。我以前只知道“阳光明媚”,但现在我明白了这背后有多少物理定律在起作用。然后,书中对大气流体动力学的讲解,简直就是一场智力挑战,但作者用大量的图表和生动的例子,把那些抽象的方程变得可理解,让我终于能够理解为什么会有风,为什么会有气旋和反气旋。最让我着迷的是关于天气系统的动力学演变,那些复杂的相互作用,如何从小小的扰动演变成强大的风暴,简直就像一部壮丽的史诗。我花了很长时间去消化这部分内容,反复阅读,并尝试着在脑海中构建那些动态的过程。这本书的每一页都充满了知识的宝藏,让我感觉自己的大脑得到了前所未有的锻炼。

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坦白说,当我拿到《天气学原理和方法》这本书的时候,我的期望值并不高,觉得大概率会是一本枯燥的学术著作。然而,这本书却完全颠覆了我的认知。作者的叙事风格非常独特,他能够将复杂的天气现象和深奥的科学原理,用一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其喜欢他对“大气边界层”的描述,他用了大量的比喻和实际案例,来解释这个我们每天都身处其中,却鲜为人知的区域是如何工作的,比如风是如何在地面受阻而减弱,热量是如何在白天被吸收,夜晚又如何散发。这种贴近生活的讲解方式,让我觉得天气学不再是遥不可及的科学,而是与我们息息相关的生活常识。书中还对不同类型的天气系统进行了细致的分类和描述,比如温带气旋、热带气旋、以及各种局地性天气现象,让我对天气的多样性和复杂性有了更直观的认识。我反复琢磨那些关于锋面和气压梯度力的讲解,试图在脑海中模拟出风的形成和运动轨迹。这本书的魅力在于,它让你在不知不觉中,就爱上了天气学。

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《天气学原理和方法》这本书,让我对天气这个我们每天都会经历的现象,有了全新的、更深刻的认识。作者在讲解大气动力学时,深入探讨了影响风的形成和运动的各种力,比如气压梯度力、科里氏力、摩擦力等等,这些看似枯燥的物理概念,在他生动的讲解下,变得充满了力量和动感。我终于明白了为什么会有“地球自转效应”,为什么风不会直线运动。书中对不同尺度天气系统的分析,从局地性的小型风暴,到影响范围广阔的温带气旋,再到横扫全球的季风系统,让我对天气的多层次性和复杂性有了更深的理解。我尤其关注了他关于天气预报技术发展的历史回顾,从早期简陋的观测手段,到如今先进的数值模拟和卫星遥感,我看到了人类对天气探索的坚定步伐和不懈努力。这本书的讲解,让我感觉自己仿佛站在了一个巨人的肩膀上,看到了气象科学的辉煌成就,也为我指明了未来进一步学习的方向。

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这本书的阅读体验,绝对可以用“豁然开朗”来形容。我一直对天气变化感到好奇,但总觉得那些科学解释太过于抽象和难以理解。《天气学原理和方法》这本书,恰恰解决了这个问题。作者在讲解大气热力学时,并没有回避那些关键的物理定律,但他通过大量的图示和实际案例,将能量的传递、相变以及气块的运动等概念,变得非常具体和易于接受。我尤其喜欢他关于“大气稳定度和不稳定性”的讨论,这直接关系到云的形成和发展,也解释了为什么有些云会产生强对流天气。书中还详细介绍了各种天气图的绘制和解读方法,比如地面天气图、高空天气图,以及各种等值线图,让我能够从一张张看似复杂的图表中,读懂天气系统的演变和发展。我花了大量时间去练习解读这些图表,尝试着在脑海中模拟出三维的天气结构。这本书的实用性极强,它不仅仅是知识的传授,更是一种能力的培养,让我能够更加自信地面对和理解天气变化。

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我必须承认,《天气学原理和方法》这本书的深度和广度远超我的预期。作为一名对自然现象充满好奇的爱好者,我原本以为这本书会像许多科普读物一样,浅尝辄止地介绍一些基本概念。然而,这本书却把我带入了一个更加严谨和系统化的科学领域。作者在讲解大气动力学时,并没有回避那些复杂的数学公式和物理模型,但他巧妙地通过图示和类比,让这些抽象的概念变得相对容易理解。我花了很多时间去理解不同天气系统的形成机制,比如高压、低压、锋面,以及它们如何相互影响、演变。书中对天气预报方法的介绍也让我大开眼界,从早期的经验预报,到数值天气预报的出现,再到如今更加先进的集合预报和人工智能辅助预报,我看到了气象科学发展的脉络和科技进步带来的巨大变革。特别是关于数值预报的部分,作者详细介绍了大气方程组的求解过程,以及模型参数化方案的重要性,这让我认识到天气预报的精确性是建立在大量数据和复杂计算之上的。此外,书中还探讨了极端天气事件的研究,如台风、龙卷风、干旱等,分析了它们的成因、影响以及预警机制,这对于提升公众的防灾减灾意识至关重要。这本书的内容非常扎实,它不仅仅提供了知识,更培养了我分析和理解复杂天气现象的能力。

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每次读都像第一次读一样(●—●)

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总觉得是要反复回去读才能读懂的书,一个学期要学好简直太勉强我这个笨人了

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