Thermodynamics of Atmospheres & Oceans pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Academic Press

作者:Judith A. Curry

出品人:

页数:469

译者:

出版时间:1999

价格:$92.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780121995706

丛书系列:

图书标签:

• 大气科学
• Thermodynamics
• Atmospheric Science
• Oceanography
• Climate
• Fluid Dynamics
• Heat Transfer
• Meteorology
• Physical Oceanography
• Geophysics
• Environmental Science

《海洋与大气动力学前沿进展：理论模型与观测研究》 图书简介 本书旨在全面梳理和深入探讨海洋与大气动力学领域的最新研究进展、核心理论框架及前沿观测技术。本书并非对现有经典教科书的简单重复，而是聚焦于近年来该领域涌现出的关键科学问题、突破性进展以及跨学科交叉研究的最新成果。全书结构严谨，内容翔实，侧重于从现代物理学的视角解析宏观流体系统的复杂行为。 第一部分：海洋环流的非线性动力学 本部分深入剖析了驱动全球海洋环流的关键机制，并着重探讨了非线性效应在塑造水团输运、中尺度涡旋演化及深海环流中的核心作用。 第一章：涡旋动力学与海洋混合 本章详细回顾了海洋中涡旋的生成、传播与耗散机制。重点讨论了中尺度涡旋（10-100公里尺度）在动量、热量和盐度输运中的“有效混合”效应。引入了现代准地转理论的扩展，如非线性Rossby波与涡旋的相互作用，以及涡旋合并与分裂的统计物理模型。通过分析高分辨率模拟数据，展示了涡旋活动的纬度依赖性及其对亚热带环流和副极地环流强度的反馈机制。 第二章：深海环流的复杂性与边界层过程 深海环流是全球热盐环流（Thermohaline Circulation, THC）的基础，其驱动力与上层海洋存在显著差异。本章聚焦于深海水团的形成、下沉（倾倒入）过程以及受地形约束的底层流。深入探讨了海山、大陆架和深海平原附近湍流混合的微物理过程，特别是斜压不稳定性在深海中尺度结构形成中的作用。引入了基于卫星重力数据和深海浮标阵列的反演方法，用于量化深海中的能量耗散率。 第三章：海洋与冰盖的相互作用 在全球变暖背景下，海洋对冰盖（尤其是南极和格陵兰冰盖）边缘的侵蚀机制成为研究热点。本章建立了耦合海洋动力学、冰川流变学和热交换的数值框架。详细分析了冰架下方的融化速率模型，探讨了来自深海的暖层水（Warm Deep Water）如何通过冰架底部的通道输运，并讨论了这种过程对冰盖质量平衡和海平面上升的长期影响。引入了关于冰架边缘不稳定性（Ice Shelf Instability）的流体力学判据。 第二部分：大气动力学的多尺度耦合与天气系统 本部分将研究重点放在大气运动的理论基础之上，强调了跨尺度过程（从微物理到全球环流）的耦合效应，并探讨了当前数值天气预报（NWP）模型面临的理论挑战。 第四章：中纬度气旋的能量学与频散理论 对中纬度气旋的生命史进行深入的能量分析，应用非线性波理论（如非线性薛定谔方程）来描述涡旋的演化路径。详细讨论了斜压能量的有效向正压能量的转换机制，以及其与涡旋强度的关系。本章还探讨了行星尺度波（如Rossby波）的频散特性，及其如何通过波包的形式携带和释放能量，从而影响气旋的爆发性发展（Rapid Cyclogenesis）。 第五章：热带大气环流的海洋耦合与海气相互作用 聚焦于ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）及MJO（马登-朱利安振荡）等关键海气耦合现象的动力学机制。引入了耦合振子模型（Coupled Oscillator Models）和“希尔动力学”（Gill Dynamics）的现代修正，以解释赤道太平洋和印度洋上大气扰动如何通过激发开尔文波和罗斯比波与海洋热力结构进行反馈。特别关注了云反馈和水汽输运在大气响应中的非线性作用。 第六章：湍流输运与边界层参数化 大气边界层（PBL）的湍流混合是地表能量、动量和水汽交换的决定性环节，但其对模式的参数化仍是数值预报的主要不确定性来源。本章从统计力学和涡量传递的角度，回顾了经典的相似理论（Similarity Theories）。重点介绍了大涡模拟（LES）在解析复杂地形、城市峡谷和海洋浪涌上方的湍流结构中的应用，并讨论了如何将LES结果转化为适用于全球尺度模型的可靠参数化方案。 第三部分：先进观测、数据同化与模型验证 现代海洋大气动力学研究严重依赖于高精度、高时空分辨率的数据获取与处理能力。本部分关注支撑理论研究的工程与数据科学前沿。 第七章：高分辨率遥感与水下声学探测 本章介绍用于监测海表高度、海面风场和大气水汽分布的最新卫星技术（如Jason系列、Sentinel系列）。重点阐述了从SAR图像中反演海洋涡旋和波浪谱的信号处理算法。此外，详细介绍了利用水下声学（如声学多普勒流速剖面仪ADCP和被动声学监测）来获取深海环流速度场和海洋内部重力波特征的原理与数据校准方法。 第八章：四维变分同化（4D-Var）与集合卡尔曼滤波（EnKF）的最新进展 数据同化是连接观测与模式的桥梁。本章深入探讨了先进同化技术在海洋大气系统中的应用。详细分析了背景误差协方差矩阵的构建方法，特别是在存在强非线性动力过程（如锋面、海山拖曳）时的优化策略。讨论了如何利用高频次观测数据（如雷达、GPS-Met）来有效约束大气和海洋的初始状态，并提高了对短期可预报性的贡献。 第九章：模型误差分析与可预测性理论 模型的局限性在于其对物理过程的近似。本章侧重于评估和量化模型误差。应用混沌理论和有限时间李雅普诺夫指数（FTLE）来量化不同尺度系统的敏感性和可预测时间范围。讨论了“模型校准”（Model Calibration）的方法，即通过构建系统性误差模型来修正传统动力方程的偏差，从而提高长期气候预测的可靠性。 本书适合具有流体力学、大气物理或海洋科学背景的研究生、博士后研究人员以及从事相关数值模拟和数据分析的专业人士阅读和参考。它旨在提供一个清晰的路线图，指引读者进入海洋与大气动力学研究的下一代前沿阵地。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，是一次对物理学原理的优雅探索，更是对我们所居住的星球的一次深刻凝视。我一直觉得，气候变化是一个非常宏观、非常遥远的话题，但这本书将我拉回了现实，让我看到了日常的天气现象背后，隐藏着多么复杂而精妙的热力学过程。书中对不同气候带的热力学特征分析，比如热带地区的高温高湿、干旱地区的热量收支失衡，都让我对这些地理现象有了全新的理解。 特别让我感到惊喜的是，书中对海洋混合过程的解释。我之前从未想过，海水在不同深度的混合，以及这种混合如何影响着热量和营养物质的分布，竟然也与热力学原理息息相关。作者通过详细的图示和数据，展示了不同密度层之间的能量交换，以及这种交换如何影响着海洋生态系统的健康。这让我意识到，海洋不仅仅是蓝色的水域，更是一个充满活力、不断进行着复杂热力学运动的巨大系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度着实令人惊叹。在深入探讨大气热力学的同时，作者并没有忽略海洋这一至关重要的组成部分。它详细阐述了海洋如何吸收、储存和输送热量，以及这种热量交换如何影响着全球气候系统。书中对洋流的形成和演变，特别是热盐环流的详细描述，让我对地球的“皮带”有了全新的认识。我之前总觉得洋流只是简单的水体流动，但读了这本书才知道，温度和盐度的微小差异，竟然能驱动如此庞大的全球性循环，并对气候产生如此深远的影响。 更让我印象深刻的是，作者将热力学原理应用到气候模式的构建上。书中介绍了几种经典的气候模型，并解释了它们是如何基于热力学定律来模拟大气和海洋的相互作用的。这对于我这个非专业读者来说，虽然有些挑战，但作者的讲解非常到位，通过大量的类比和简化的模型，让我能够理解其核心思想。特别是关于能量守恒和熵增原理如何在气候系统中体现，以及科学家们如何利用这些原理来预测未来的气候变化，这让我看到了科学研究的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

我承认，在翻开《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》之前，我对“热力学”这个词充满了抵触，总觉得它与我平时的生活离得太远，是一个只存在于实验室和理论书籍中的抽象概念。但这本书，就像一位经验丰富的向导，带领我穿越了重重迷雾，让我看到了隐藏在日常现象背后的深刻原理。书中关于大气中水汽凝结形成降雨、冰雪融化吸收热量等过程的描述，不仅仅是化学或物理的公式，更是将这些现象置于一个宏大的热力学框架下进行解读，让我意识到，原来我们身边的一切，都受到着热力学定律的支配。 令我尤为印象深刻的是，书中对海平面上升原因的分析。它不仅仅简单地归咎于冰川融化，而是深入剖析了海水受热膨胀这一关键因素，并详细解释了海水的热容以及全球变暖背景下，海洋吸收了多少人类活动产生的热量，以及这些热量是如何导致海水体积膨胀，从而进一步加剧海平面上升的。这种层层递进的逻辑分析，让我对气候变化这一复杂议题有了更清晰、更科学的认识。读完这一部分，我甚至开始重新审视自己在家中使用的各种电器，思考它们在消耗能量的同时，对整个地球的热量平衡又造成了怎样的微小影响。

评分☆☆☆☆☆

《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，不仅仅是一本关于物理学理论的著作，更是一部关于我们星球生态系统运作机制的百科全书。我一直对“热力学”这个词有着敬畏之心，觉得它遥不可及，仿佛只属于那些穿着白大褂的科学家。然而，这本书用一种非常接地气的方式，将那些抽象的概念化为生动的场景，让我仿佛置身于地球的怀抱，亲身感受着大气和海洋的脉搏。 书中对大气能量平衡的阐述，是我阅读的最大亮点之一。我开始理解，为什么白天太阳升起时，大地会变得温暖，而夜晚来临时，温度又会迅速下降；为什么有些地区终年炎热，有些地区却寒冷刺骨。这些现象，在这本书的引导下，都变得有迹可循。作者通过对太阳辐射、地面反射、大气吸收以及长波辐射等过程的细致分析，让我对地球的热量收支有了前所未有的清晰认识。

评分☆☆☆☆☆

《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，着实将我带入了一个前所未有的知识领域。我一直以为，关于大气和海洋的热力学，无非是一些枯燥的公式和理论，读起来必定是一场与睡魔的殊死搏斗。然而，这本书完全打破了我的预期。作者采用了一种极其引人入胜的叙述方式，将原本可能晦涩难懂的概念，变得生动有趣，如同讲述一个个精彩的故事。例如，书中对于太阳辐射如何被地球大气层吸收、反射和散射的描述，不仅仅是冰冷的物理过程，更是描绘了一幅幅壮丽的自然画卷，让我仿佛看到了阳光在天空中跳跃、嬉戏，最终滋养着地球万物。 书中对海洋热力学特性的探讨，更是让我大开眼界。我对海水密度的变化、热容量的巨大作用，以及海水如何成为地球巨大的“恒温器”，有了前所未有的深刻理解。作者通过对不同海域水温、盐度分布的分析，揭示了海洋热力学过程如何影响着海洋生物的生存环境，以及这些变化又如何反馈到全球气候系统。特别是有关于厄尔尼诺现象的解释，书中将其归结于海洋与大气热力学耦合失衡的生动案例，让我对这个曾经听起来神秘莫测的现象有了豁然开朗的认识。

评分☆☆☆☆☆

《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，给了我一次前所未有的思维拓展。我一直以为，对于大气和海洋的研究，无非就是一些关于天气预测、气候变化的数据分析，但这本书，让我看到了更深层次的科学原理。作者将热力学这一基础学科，巧妙地融入到对大气和海洋现象的解读中，让我对这些宏大的自然系统有了更科学、更系统的认识。 书中对海洋混合层的热力学驱动力分析，是我阅读的亮点之一。我之前对海洋为何会形成不同的混合层、以及这些混合层如何影响海洋的温度分布，感到非常困惑。读了这本书，我才了解到，原来是温度、盐度以及密度的差异，在热力学的驱动下，促成了海水的垂直混合，而这种混合，又对海洋的生态系统和全球气候产生了深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，在我阅读过的众多科学书籍中，无疑是一颗璀璨的明珠。我一直对天气变化、海洋现象充满了好奇，但常常觉得那些专业的书籍过于晦涩难懂。这本书，却以一种非常友好的方式，将复杂的热力学原理呈现在我面前，让我能够轻松地理解那些看似深奥的科学概念。 书中对大气中能量流动的描述，尤其让我着迷。从太阳辐射的能量注入，到大气中的对流、辐射和潜热释放，作者都做了详尽的阐述。我开始理解，为什么夏天会有雷雨，为什么冬天会有大雪，这些看似自然的现象，背后都隐藏着深刻的热力学规律。特别是书中关于对流层和同温层温度分布的解释，让我对大气层的结构有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

这部《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》真是让我大开眼界，完全颠覆了我之前对大气和海洋热力学那些枯燥概念的认知。我一直以为这类书籍会充斥着密密麻麻的公式和抽象的理论推导，读起来就像啃一块生石灰。但这本书，从一开始就抓住了我的兴趣点。作者并没有急于抛出那些复杂的数学模型，而是用一种非常直观、生活化的方式，将热力学的基本原理与我们日常能观察到的现象巧妙地联系起来。比如，书中关于海水的蒸发和冷凝，不仅仅是简单地给出熵变和焓变的计算公式，而是详细描述了阳光照射海面时，水分子如何获得能量、如何克服分子间作用力变成水蒸气，以及水蒸气在上升过程中如何冷却、如何凝结成云滴。这种生动的描述，让我仿佛置身于海边，亲眼目睹着这一切的发生。 接着，书中对大气层中热量传递的讲解更是精彩绝伦。从太阳辐射的接收，到大气层对流、辐射以及导热的过程，作者都做了细致入微的分析。我尤其喜欢书中关于温室效应的章节，它不仅仅是简单地解释了温室气体如何吸收和再辐射红外线，而是深入探讨了不同温室气体对大气温度的影响机制，以及这些影响如何在全球气候变化中发挥作用。作者还用大量的图表和实例，来展示不同地区、不同季节大气热力学状况的差异，让我对地球的热量收支有了更深刻的理解。读到这里，我甚至开始反思自己的一些日常习惯，比如开空调、用化石燃料取暖等等，这些看似微小的行为，在宏观的热力学平衡中扮演着怎样的角色？这本书无疑让我对环境保护有了更强的责任感。

评分☆☆☆☆☆

这部《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》的阅读体验，实在是太独特了。我一直觉得，物理学，尤其是热力学，是一门与我生活息息相关的学科，但又常常感到一种隔阂，仿佛那些定律只存在于实验室和教科书之中。然而，这本书，就像一位耐心的老师，一步步地引领我，将那些抽象的理论，与我所能感知到的世界连接起来。 书中对海洋蒸发和降水过程的热力学分析，让我对水循环有了更深刻的理解。我开始意识到，每一次雨滴的落下，每一次水汽的蒸发，都伴随着能量的转移和转化。作者通过对潜热、显热等概念的解释，让我看到了水在地球生命系统中扮演的至关重要的角色，以及它如何参与到能量的传递和分布中。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《Thermodynamics of Atmospheres & Oceans》这本书，在我眼中，是一次对自然界奥秘的深度挖掘，更是对人类理解自身所处环境的一次重要启迪。我一直认为，关于大气和海洋的知识，离我普通人的生活很遥远，充其量也就是在新闻里听到关于天气预报和气候变化的讨论。但是，这本书彻底改变了我的看法。作者用一种极其引人入胜的方式，将那些枯燥的物理定律，转化成了我们日常可见的现象，让我仿佛看到了一张宏大的地球热力学地图。 书中对海洋热力学过程的讲解，让我对海洋的认识提升到了一个新的高度。我从未想到，海水的温度变化、盐度差异，以及它们之间的相互作用，竟然能够驱动如此庞大的洋流系统，并在全球范围内输送热量，调节气候。作者通过对这些过程的深入分析，让我看到了海洋作为地球“温度调节器”的巨大作用，也让我对海平面上升、海洋酸化等气候变化带来的影响有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆