Space Weather pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Daglis, Ioannis

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:

价格:$ 303.97

装帧:HRD

isbn号码:9783540239079

丛书系列:

图书标签:

空间天气
太阳活动
地球物理学
大气科学
太阳风
磁层
电离层
无线电传播
卫星通信
太空探索

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具体描述

The editors present a state-of-the-art overview on the Physics of Space Weather and its effects on technological and biological systems on the ground and in space. It opens with a general introduction on the subject, followed by a historical review on the major developments in the field of solar terrestrial relationships leading to its development into the up-to-date field of space weather. Specific emphasis is placed on the technological effects that have impacted society in the past century at times of major solar activity. Chapter 2 summarizes key milestones, starting from the base of solar observations with classic telescopes up to recent space observations and new mission developments with EUV and X-ray telescopes (e.g., STEREO), yielding an unprecedented view of the sun-earth system. Chapter 3 provides a scientific summary of the present understanding of the physics of the sun-earth system based on the latest results from spacecraft designed to observe the Sun, the interplanetary medium and geospace. Chapter 4 describes how the plasma and magnetic field structure of the earth's magnetosphere is impacted by the variation of the solar and interplanetary conditions, providing the necessary science and technology background for missions in low and near earth's orbit. Chapter 5 elaborates the physics of the layer of the earth's upper atmosphere that is the cause of disruptions in radio-wave communications and GPS (Global Positioning System) errors, which is of crucial importance for projects like Galileo. In Chapters 6-10, the impacts of technology used up to now in space, on earth and on life are reviewed.

好的，这是一份关于《地球物理学导论》的图书简介，旨在详细介绍该书内容，且完全避开对您提到的《Space Weather》一书的任何提及。 --- 地球物理学导论：探寻我们星球的内在与外在力量一、引言：重塑我们对世界的理解地球，这个我们赖以生存的蓝色星球，并非一个静止的岩石球体。它是一个充满活力、动态变化的复杂系统。从地核深处的炙热熔融到大气层顶端的稀薄气体，地球的每一个组成部分都在相互作用，塑造着我们所经历的物理环境。《地球物理学导论》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，揭示驱动地球系统运行的基本物理原理和过程。本书不仅仅是对地球科学各分支学科的简单罗列，更侧重于展示这些学科如何通过统一的物理定律相互关联，共同构成了我们星球的整体行为。本书面向对地球科学抱有浓厚兴趣的本科生、跨学科研究人员，以及所有渴望理解地球复杂机制的公众。我们力求在保持科学严谨性的同时，以清晰、引人入胜的叙述方式，将抽象的物理概念转化为可感知的地球现象。二、核心篇章结构与内容详解本书内容涵盖了地球物理学的核心领域，结构清晰，循序渐进。第一部分：地球的结构与组成（固体地球物理学基础）本部分聚焦于地球的内部构造、物质状态及其动力学。 1. 地球的形成与分层太阳星云的坍缩与行星吸积：追溯地球诞生的初始阶段，探讨早期热量来源（如放射性衰变和引力势能的释放）如何驱动行星分化。地震波层析成像：详细介绍P波和S波在地球内部的传播特性，解释如何利用地震学证据确定地壳、地幔和地核的精确界面（如莫霍面、古登堡面），并描绘出地幔的粘滞度和不均匀性。物质的相态与矿物物理学：探讨极端压力和温度下岩石和金属的晶体结构变化，解释高压相变如何影响地幔的物理性质和地震波速。 2. 地磁场：地球的无形护盾地磁发电机理论：深入剖析地核中液态铁镍合金的对流运动如何产生地球磁场。我们将讨论科里奥利力、布朗运动与磁流体力学（MHD）在驱动发电机中的关键作用。磁场极性漂移与倒转：分析地磁场强度随时间的变化记录（古地磁学），解释地磁极性倒转的周期性特征及其对地球表面环境的潜在影响。磁场结构与起源：区分内源场（偶极子和非偶极子成分）与外源场（由太阳活动引起的电流环流），并介绍关键的地球磁场模型。 3. 板块构造学的物理机制驱动力学：探讨驱动板块运动的主要力量，包括地幔对流（拉力、推力、拖曳力）的相对贡献，并讨论岩石圈的刚性和地幔的流变学特性。俯冲带的物理过程：详细分析俯冲板片的弯曲、深部地震的产生（如瓦蒂-贝尼奥夫带的形成），以及俯冲作用如何引发火山活动和深部水循环。裂谷与走滑运动：阐述拉张和走滑构造带中应力场的分布特征，以及断层摩擦定律（如库仑破裂准则）在解释地震孕育和破裂过程中的应用。第二部分：地球的流体圈层与表面过程（大气与海洋物理学）本部分将目光转向包裹地球的流体层，研究其运动、能量交换和气候系统的反馈机制。 4. 大气动力学与天气系统的物理基础流体力学基本方程：介绍纳维-斯托克斯方程在地球大尺度运动中的简化应用，重点讨论地转平衡、梯度风和地转适应。科里奥利力的作用：深入解释地球自转如何偏转流体运动轨迹，从而形成行星尺度的环流模式（如哈德利环流、费雷尔环流）。中尺度与天气系统：分析气旋和反气旋的形成与演化，包括锋面理论、大气稳定度指标（如对流有效位能CAPE）在预测强对流天气中的应用。 5. 海洋环流与能量传输海洋分层与密度驱动环流：阐述温度和盐度（T-S关系）如何决定海水密度，以及热盐环流（深海环流）在全球碳循环和热量再分配中的核心作用。风场驱动的表层环流：介绍埃克曼输运理论，解释风应力如何导致地表水团的垂直和水平位移，以及其在形成大洋环流（如西边界流）中的贡献。海-气相互作用：探讨海洋表层温度异常（如ENSO现象）如何通过大气反馈机制影响全球气候模式，揭示耦合系统的复杂性。第三部分：地球表层过程与圈层相互作用此部分关注地球物理学如何与地表环境（水圈、冰雪圈、生物圈）交叉，解释物质和能量的交换。 6. 水文循环与冰川动力学降水与入渗：运用渗流理论描述地下水运动，包括达西定律和含水层的储水特性。冰川流变学：探究冰的非牛顿流体特性，分析冰川的内部变形（蠕变）和基底滑动机制，解释冰盖对海平面的长期影响。 7. 气候系统中的反馈机制辐射平衡与温室效应：分析地球系统吸收和释放长短波辐射的物理过程，量化温室气体对地表能量预算的贡献。冰-反照率反馈：讨论冰雪覆盖面积变化如何通过改变地表反照率，进一步放大或减弱温度变化，揭示气候系统内部的非线性放大效应。三、学习方法论与特色本书的编写遵循“从观察到模型”的科学路径： 1. 现象引入：从日常可见或重要的地球现象（如地震、极光、飓风）切入。 2. 物理原理构建：提炼支撑该现象的核心物理定律（如能量守恒、角动量守恒、流体力学方程）。 3. 数学模型应用：引入必要的数学工具，解释如何通过建立简化模型来量化和预测这些过程。 4. 观测数据验证：结合现代地球物理观测技术（如卫星遥感、全球地震台网数据）来验证模型的有效性。通过这种结构，读者将不仅掌握地球物理学的知识点，更重要的是理解如何运用物理学的思维框架去解析我们所居住的星球所经历的全部动态过程。本书致力于培养下一代地球科学研究者和具备深厚科学素养的公民。