城市化环境气象学引论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:气象出版社

作者:徐祥德

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2002-1

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787502933159

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城市化环境气象学引论 本书旨在为读者构建一个清晰、系统的城市气候学知识框架，深入探讨城市化进程对区域及局地大气环境产生的复杂而深远的影响。全书内容紧密围绕城市这一特殊地理实体，从理论基础、观测分析到数值模拟和对策研究，提供了一套全面的城市环境气象学研究视角。 第一部分：城市气候学基础理论与概念 本部分聚焦于城市气候学的基本原理和核心概念，为理解后续复杂现象奠定理论基石。 第一章 城市化对气候系统的基本影响 本章首先界定“城市气候”的概念，将其置于宏观全球变化与微观局地效应的交叉点上。重点阐述城市结构（如建筑密度、材料特性、城市形态）如何改变地表能量平衡。讨论太阳辐射的吸收、反射与再分配，以及热力学边界层（Urban Canopy Layer, UCL）的形成。深入分析城市热岛效应（UHI）的驱动机制，区分地表热岛（SUHI）和大气热岛（AUI）。同时，考察城市地貌对风场的影响，如粗糙度长度、迎风坡效应及城市峡谷内的风速衰减与湍流特征。 第二章 城市地表能量与水分收支 详细剖析城市化背景下，地表能量收支的四大要素——净辐射、显热通量、潜热通量和土壤热通量——的变化规律。分析不同城市下垫面（如屋顶、道路、绿地、水体）的能量学参数（如反照率、比热容、导热率）差异，及其对区域能量分配的贡献。重点探讨潜热通量的显著降低与显热通量和感热通量的相对增加，这是导致城市增温的核心物理机制。引入城市水分循环的概念，分析不透水表面对降水径流的影响，以及植被蒸散发在城市水循环中的调控作用及其在热量释放上的贡献。 第三章 城市边界层结构与湍流特性 本章深入城市边界层（UBL）的动力学和热力学结构。阐述城市粗糙度如何影响大气湍流的产生和耗散，讨论城市峡谷几何形状（高宽比、街道间距）对风速廓线、湍流动能（TKE）和动量输送的影响。区分稳定、中性、对流三种基本大气稳定度下，UBL内热量、水分和污染物的垂直混合特征。引入城市冠层动量输移参数化方案，解释湍流混合对城市热岛强度的调制作用。 第二部分：城市化对极端天气与环境要素的影响 本部分将理论知识应用于实际的气候要素和极端事件分析，展示城市化对人类活动和健康带来的直接影响。 第四章 城市降水格局的改变 探讨城市热力因子（尤其是UHI）和动力因子（如城市粗糙度对辐合抬升的贡献）如何影响对流发展和降水再分布。分析“降水增强效应”或“降水抑制效应”的发生条件，考察城市热羽流和城市尺度对流环流对局地强降水事件的影响。引入“雨岛效应”的概念，并结合实例分析城市化对暴雨强度、频率和空间分布的影响机制。 第五章 城市空气污染与气象条件的耦合 系统梳理气象条件在城市空气质量控制中的核心作用。详细分析风速、边界层高度、大气稳定度和逆温层结构如何影响污染物的水平和平垂直扩散。阐述不同时间尺度的气象过程（如日变化、季节变化）如何与人为排放源相互作用，形成特定的污染特征，如夏季光化学污染和冬季辐射逆温下的颗粒物污染。讨论城市热岛对臭氧生成和二次污染物积累的间接影响。 第六章 城市极端高温事件的加剧与风险评估 聚焦城市化背景下极端高温的频率、强度和持续时间的显著变化。深入分析城市热岛如何放大和延长热浪事件，特别是在夜间降温受阻的情况下。阐述城市热暴露的脆弱性评估方法，结合人口密度、老年人口比例、医疗资源分布和地表温度数据，构建城市热风险指数。讨论极端高温对城市能源需求、公共卫生和城市基础设施的潜在威胁。 第三部分：城市气候观测、模拟与调控策略 本部分转向应用层面，介绍现代城市气候研究的技术手段，并提出基于科学证据的城市气候调控与适应策略。 第七章 城市气候要素的观测与数据同化 介绍城市气候研究中常用的观测技术。包括地面气象观测网络的设计原则（如何有效捕捉UHI梯度），遥感技术（如卫星热红外遥感、城市地表温度提取）的应用，以及三维风场、湍流和边界层结构探测技术（如多普勒激光雷达、无线电探空）。强调高时空分辨率数据的获取和处理方法，以及如何将异构的观测数据同化到城市尺度气象模型中。 第八章 城市气候数值模型与参数化方案 系统介绍当前主流的中尺度气象模型（如WRF、UCL-LES模型）在模拟城市环境中的应用。重点解析城市参数化方案（UCMs）的核心结构，包括能量、动量和水分输送的计算方式。讨论如何针对不同尺度的研究需求（从区域气候到街道尺度）选择合适的模型和边界条件。阐述模型在预测未来城市气候情景变化中的潜力与局限性。 第九章 城市气候适应与减缓策略：基于气象学的解决方案 本章探讨如何运用气象学原理指导城市规划与设计，以减轻负面气候影响。重点讨论“绿色基础设施”的作用，如增加城市绿地、水体和透水铺装，分析其通过蒸散发和遮荫效应降低地表温度的效率。深入研究“被动降温”技术，包括高反照率材料（冷屋顶、冷铺装）在调节城市表面温度中的贡献。同时，探讨城市形态设计（如街道朝向、建筑密度控制）对改善街道风环境、促进污染物扩散的优化潜力。最后，概述城市气候风险管理和韧性建设的未来方向。 本书适合从事城市规划、建筑设计、环境工程、大气科学以及公共卫生领域的专业人士、研究人员和高年级学生阅读。它不仅提供了扎实的理论基础，更侧重于将气象科学知识转化为可操作的城市环境改善方案。

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这本书的语言风格非常注重逻辑连贯性和思想的深度，它不像很多流行的环境书籍那样，充满煽情的呼吁或对未来的悲观预测，而是以一种近乎冷静的科学态度，客观地剖析城市化进程中不可避免的气象变化。我尤其欣赏作者在讨论人为排放对城市近地层大气成分影响时的那种平衡感——既承认了其重要性，又将其置于自然循环的背景下去考察。这使得我对城市气象学的理解不再是孤立的，而是看到了它与全球气候系统之间的复杂联系。阅读过程中，我反复在思考，如果所有城市管理者都能掌握书中介绍的那些关于风道维护、绿地布局优化的气象学原理，我们的城市生活质量将会发生多大的飞跃。这本书更像是一把钥匙，它为我们打开了一扇理解城市本质的窗户，让我意识到，建筑的造型、道路的朝向乃至铺地的材料选择，都不是随意的，它们都在无声地参与着我们每天呼吸的空气的“调配”。这是一本值得反复研读，并在实际问题中进行检验的宝贵著作。

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这本书的行文风格带着一种老派学者的沉稳和对细节的偏执，我尤其喜欢它在理论推导和实际观测数据结合方面的处理方式。作者在处理大气边界层参数化模型时，那种抽丝剥茧般的严密逻辑，让我这个习惯了快节奏阅读的人，不得不放慢脚步，逐字逐句地去咀嚼每一个公式推导背后的物理意义。这绝不是一本泛泛而谈的科普读物，它更像是一本为专业人士准备的深度参考手册，只是作者的文笔足够精炼，使得即便没有深厚的背景知识，也能窥见其强大的学术底蕴。我个人认为，对于想深入了解城市尺度上能量、水分和动量交换过程的研究人员来说，这本书提供了一个非常坚实的基础框架。书中引用的文献列表也十分扎实，几乎覆盖了该领域几十年的重要进展，这极大地拓宽了我的知识面，让我知道哪些前沿问题还没有被充分解决，哪些路径是值得继续深挖的。在某一章讨论植被覆盖对城市微气候调节作用时，作者引用了大量的实地测量数据进行对比分析，那种数据说话的力度，比任何定性描述都要更有说服力，让人不得不信服他提出的观点。

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我拿到这本书时，首先感受到的是它散发出的那种知识的重量感，装帧精美，纸张的质地也很好，拿在手里是一种愉悦的触感。翻阅过程中，我发现这本书的视角非常独特，它似乎不太关注传统的宏观天气预报，而是将焦点完全锁定在了“城市”这个特殊的地理实体上。作者仿佛是一位城市解剖学家，他把城市看作一个巨大的、会呼吸的有机体，然后用气象学的工具去探查它的“脉搏”和“体温”。印象最深的是关于“峡谷效应”的论述，作者不仅解释了风场在街道中如何被塑形，还探讨了这种局地风场如何影响污染物的扩散和人员的步行舒适度，这种将物理学、环境科学和城市规划巧妙融合的跨学科视角，是这本书最大的亮点之一。它让我明白，我们习以为常的城市设计决策，背后蕴含着如此多被我们忽略的气象学考量。读起来感觉不像是在啃一本教科书，更像是在听一位经验丰富的城市规划大师娓娓道来他的观察心得，那种智慧的碰撞让人受益匪浅，茅塞顿开。

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这本书的阅读体验是渐进式的，它从基础的热力学和流体力学原理开始，一步步构建起城市的复杂气象环境模型。起初，我有些担心，怕内容过于学术化而导致难以吸收。然而，作者高超的结构组织能力成功地化解了这种担忧。他总能在引入一个新概念之后，立刻跟进一个简短而精辟的总结，或者设计一个小型的思考题，强迫读者停下来消化吸收。特别是对于城市地表能量平衡的讲解，作者用了接近三分之一的篇幅来详细拆解各个组成部分的贡献，从太阳辐射吸收、感热通量、潜热通量到土壤热通量，每一个环节都描述得细致入微，却又逻辑清晰，没有丝毫的冗余。这使得我对能量如何在城市这个“加热器”中循环往复有了具象化的理解。这本书对于提升读者对城市环境问题的认知深度，起到了关键性的引导作用，它教会的不是简单的知识，而是一种科学的思维方式，如何系统性地去解析一个复杂的非均匀系统。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种简洁而又不失深邃的蓝色调，仿佛一下子就把人带入到了一个宏大而又细腻的城市空间之中。我记得当时在书店里翻开第一页的时候，就被作者那种严谨又不失人文关怀的笔触所吸引。他并没有急于抛出那些高深的理论，而是从我们日常生活中最熟悉的城市景象入手，比如夏日午后街角那股闷热的风，或者高楼大厦间狭窄巷道里迥异的温度，引导我们去思考这些现象背后的科学逻辑。这种叙事方式非常平易近人，让我这个原本对气象学知之甚少的读者，也能够轻松地跟上他的思路。尤其是在探讨城市热岛效应形成机制的那几章，作者巧妙地穿插了一些生动的案例研究，让我仿佛置身于那些被数据模型精确描绘的城市脉络之中，感受着不同材料、不同建筑布局对空气流动的微妙影响。整本书的排版也十分考究，图表清晰易懂，注释详尽，看得出作者在资料搜集和论证上的下了大功夫。我特别欣赏作者在介绍复杂概念时所展现出的耐心，他总能找到最贴切的比喻，让抽象的物理过程变得触手可及。读完之后，我开始用一种全新的眼光去看待我居住的这座城市，那些曾经习以为常的“天气”，如今都蒙上了一层科学的薄纱，变得既熟悉又充满奥秘。

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