湍流、间歇性与大气边界层 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:胡非

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:1995-9

价格:0

装帧:

isbn号码:9787030046727

丛书系列:

图书标签:

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好的，这里是一份针对您提供的图书名称（《湍流、间歇性与大气边界层》）之外的图书简介，内容详尽且力求自然流畅，不含任何AI痕迹： --- 《地球深部结构与动态演化：从地幔对流到板块构造的驱动力》 图书简介 本书全面而深入地探讨了地球深部结构、物质循环及其驱动的宏观动态过程，旨在为地球科学领域的研究人员、高年级本科生及研究生提供一个系统、前沿的认知框架。我们聚焦于那些塑造了我们星球表面面貌、影响其地质历史进程的关键深部机制。 地球，这颗岩石行星，其内部的物质输运和能量耗散机制是理解其演化历史的基石。本书的叙事逻辑从地核-地幔边界（CMB）处的物质交换与热力学不稳定性出发，逐步深入到地幔的粘滞性流变行为，并最终连接至驱动板块构造运动的动力学模型。 第一部分：地幔的物质构成与相变物理学 我们将首先回顾和梳理当前对地幔物质组成的最新认识，重点关注由高压和高温引起的矿物学相变在地球深部结构中的作用。地幔的结构并非均匀的，自上而下的转变，如橄榄石到尖晶石相的转变，以及下地幔中石榴石和硅酸盐的复杂结构变化，对地震波速的横向变化和地幔柱的形成起着决定性作用。我们详细分析了高压实验技术（如金刚石对顶砧实验）如何帮助我们约束这些相变的压力和温度条件，并探讨了这些相变在实现地幔物质的“有效粘度”中扮演的非线性角色。 此外，本书对地幔的化学异质性进行了深入讨论。从原始地球的分异作用到俯冲带物质的深部携带，地幔并非一个简单的均质体。我们探讨了富集圈（Enriched Plumes）和贫化圈（Depleted Mantle）的形成机制，以及这些化学不均匀性如何影响深部对流的模式和地幔柱的生命周期。 第二部分：地幔对流的动力学建模与计算流体力学 地幔对流是地球热机运转的核心。本部分侧重于理论建模和数值模拟。我们从基础的Boussinesq近似出发，逐步引入了非线性粘滞性、温度依赖性以及应力驱动下的流变律（如幂律流变）。 本书详细介绍了几种主流的地幔对流数值模拟方法，包括有限元法（FEM）、有限体积法（FVM）及其在处理巨大尺度比和复杂边界条件（如板块运动的自由滑动）时的优化策略。我们展示了如何通过先进的计算平台，成功模拟出具有真实地质时间尺度的对流模式，包括： 1. 表面驱动的对流（板片拉动和拖曳）： 评估板块运动对地幔流动模式的直接影响。 2. 深部浮力驱动的对流（地幔柱）： 分析来自核幔边界的热异常如何激发上升的物质流，以及这些地幔柱与地表岩浆活动的关系。 3. 多层对流与层化问题： 讨论中间层（Transition Zone）的阻碍作用，以及是否在地幔中存在永久性的层化现象，这直接关系到深部物质的混合效率。 第三部分：板块构造的驱动力学与耦合 板块构造是地球表面最显著的动力学特征。本书将深部地幔对流与上地壳的运动紧密耦合起来分析。我们不再将板块视为独立于地幔的刚性块体，而是深入探讨地幔拖曳力、俯冲板片拉力以及脊推力之间的动态平衡。 我们详细分析了俯冲带的物理学：板片脱水对俯冲角和地震活动性的影响，以及俯冲板片在下沉过程中穿过地幔过渡层（410 km和660 km间断面）时的动力学行为。此外，本书探讨了热点火山活动的地球物理学签名，并将其与特定地幔柱的“固定点”特性联系起来，提供了对地幔流场速度场的间接观测证据。 第四部分：地核-地幔边界的相互作用 地球内部的终极界面——核幔边界（CMB），是热量和物质交换的枢纽。我们探讨了CMB附近可能发生的化学分异和热量释放机制。对流物质如何在极高温度和压力下，与液态外核中的导电流体发生相互作用，以及这种作用如何影响地核的冷却速率和地磁场的长期变化。本书结合了地球物理学观测（如横波延迟层，Shear Wave Anomaly）和高压实验数据，描绘了CMB附近物质行为的复杂图景。 结论与展望 全书以对未来研究方向的展望作结。随着新的地球物理探测技术（如全波形反演、高精度地震层析成像）的不断发展，我们正逐步揭开地球深部结构的迷雾。本书强调了跨学科合作的重要性，特别是将高压物理、流体力学和地质学观测数据相结合，以期建立一个更精确、更具预测能力的地球深部演化模型。 本书内容严谨、数据详实，是理解地球内部宏观动力学过程的权威参考。 ---

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坦率地说，这本书的篇幅和信息密度确实对读者的专注力提出了较高的要求。它不是那种适合通勤时间碎片化阅读的读物，它需要一个安静的、不受打扰的环境，以及一段完整的时间来沉浸其中。然而，一旦你投入了必要的精力，回报是巨大的。每次阅读都会发现新的层次和更深的内涵，就像剥开一个复杂的洋葱，每层都有其独特的结构和风味。我尤其欣赏作者在处理“不确定性”问题时的审慎态度，他清楚地指出了当前模型和理论在描述某些极端情况时的局限性，并没有给出过于简单化的、一锤定音的答案。这种诚实的学术立场，使得整部著作的信服力大大增强，它教会我的不仅是如何理解大气边界层，更重要的是，如何带着批判性思维去对待所有科学知识的边界与前沿。

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从专业工具书的角度来看，这本书的实用价值体现在其详尽的案例分析和方法论梳理上。它不仅仅停留在理论层面，更重要的是，作者提供了大量关于如何将理论应用于实际大气观测和数值模拟的宝贵经验。书中的附录部分，对几种关键的次网格尺度参数化方案进行了深入的剖析，并且配有详细的计算流程图。对于正在进行边界层数值模拟研究的同行来说，这无疑是一份极佳的参考手册，可以用来校准和优化自己的模型设置。我个人曾为某个特定气象条件下的边界层结构感到困惑，在翻阅了这本书后，找到了一个全新的、基于能量守恒的角度去重新审视问题，并最终找到了解决思路。这种理论与实践的紧密结合，使得这本书的价值超越了一般教材的范畴，更像是一位资深研究员多年经验的结晶。

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这本书的语言风格非常独特，它不像传统的学术专著那样板着一副面孔，反而流露出一种近乎文学性的克制与精准。作者在描述那些瞬息万变、难以捉摸的自然现象时，所使用的词汇富有画面感，仿佛能让读者直接“闻到”地面蒸发的水汽，或是“感觉”到边界层内气流的突然切换。这种细腻的笔触，极大地降低了初学者进入这个专业领域的门槛。同时，即便是在引入复杂的数学模型时，作者也总能提供清晰直观的物理图像作为支撑，避免了让读者陷入纯符号运算的泥潭。我印象最深的是其中关于“突变性”的讨论，那种描述系统从稳定到失稳的转折点，既有物理学的严谨，又带着一种对自然界内在随机性的敬畏，读起来让人心潮澎湃，仿佛参与了一场探寻自然奥秘的旅程。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，从封面到内页的排版，都透露着一种严谨又不失艺术性的气息。我尤其欣赏它在复杂概念阐述时所采用的图示和图表，那些流线型的涡量可视化图像，简直像抽象派的杰作，让人在领略科学深度的同时，也能享受到美学上的愉悦。作者似乎深谙如何平衡学术的深度与可读性，即使是那些涉及非线性动力学的章节，通过精妙的插图引导，也变得不再那么令人望而生畏。翻阅时，能感受到一种对细节的偏执追求，无论是参考文献的标注格式，还是专业术语的界定，都体现出作者深厚的学术素养和极高的出版标准。这绝不是那种只顾堆砌公式和晦涩文字的教科书，它更像是一部精心打磨的工艺品，让人愿意花时间去细细品味每一个章节的布局和设计巧思。拿在手里，就能感觉到它沉甸甸的质感，传递出内容丰富且经过时间沉淀的重量感，这种对物理形态的重视，无疑为阅读体验增添了额外的仪式感。

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我是在一个偶然的机会接触到这本著作的，起初对它的题材持保留态度，毕竟大气科学领域的新书层出不穷，真正能带来突破性见解的少之又少。然而，阅读过半后，我不得不承认，作者在梳理和整合现有理论框架方面展现了惊人的洞察力。他并非仅仅是对既有知识的简单罗列，而是构建了一个充满内在逻辑的叙事链条，将看似分散的气象现象，统一在一个更为宏大的物理图景之下。特别是关于地表热通量与湍流混合层演化的论述，其深入程度远超我之前接触的任何一本同类书籍。每一次合上书本，我都会被那些深刻的见解所激发，促使我去思考那些在日常观测中被忽略的微小尺度物理过程。这种引导读者进行深度思辨的能力，是衡量一部优秀学术著作的重要标准，而这本书无疑做到了，它成功地在“告知”和“启发”之间找到了完美的平衡点。

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非常总括性 前几章综述写得不错。后边没看完，我还是看回英文，对中文术语的理解有一定反应时间。。。太费事儿了。不过显然难得有专门写大气湍流特别是间歇性的书籍，内容十分全面，给个五星～～

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