偏振多普勒天气雷达原理和应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:435

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出版时间:2010-4

价格:78.00元

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isbn号码:9787502949723

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《大气扰动探测与遥感技术》 图书简介 本书深入探讨了现代大气科学研究中至关重要的两个方面：大气扰动的精确探测与先进的遥感技术。聚焦于那些影响天气模式、气候变化及各类灾害性气象事件的核心因素，本书旨在为读者提供一个全面而系统的理论框架与实践指导。 第一部分：大气扰动理论基础 本部分将从流体力学和热力学的基本原理出发，阐述大气中各种扰动的生成、发展与演变机制。我们将详细解析以下关键概念： 动力学扰动： 深入研究尺度各异的大气波动，包括重力波、行星波、涡旋等，探讨它们在大气能量传输和动量交换中的作用。我们将重点分析科里奥利力、压力梯度力、摩擦力等对扰动形态和传播的影响，并通过实例展示这些动力学过程如何影响全球天气系统。 热力学扰动： 关注大气温度、湿度、气压等参数的局部或区域性变化，以及它们如何引发对流、锋面形成、云雨过程等。本书将详细介绍能量转换、相变潜热释放、凝结过程等热力学原理，并阐释这些因素如何驱动大气不稳定性，最终催生强对流天气。 能量与动量传递机制： 详细讲解大气中能量与动量是如何通过湍流扩散、波传播、辐合辐散等多种方式进行交换的。我们将分析不同尺度扰动之间的能量耦合，以及它们如何共同塑造复杂的天气系统。 复杂天气现象的形成： 基于上述理论，本书将分析诸如对流单体、飑线、温带气旋、热带气旋等典型天气系统的动力学和热力学成因，深入剖析其内部结构和演变规律。 第二部分：先进的大气遥感技术 本部分将聚焦于一系列前沿的大气遥感技术，重点介绍它们如何实现对大气扰动及其相关参数的非接触式、大范围、高精度的探测。 可见光与红外遥感： 阐述利用卫星和地面观测平台获取的大气可见光和红外图像数据，分析云层形态、温度分布、辐射特征等，从而推断大气湿度、温度廓线以及云物理特性。我们将讨论如何从多光谱数据中提取有价值的信息，并识别出潜在的大气不稳定性区域。 微波遥感技术： 详细介绍主动与被动微波遥感原理，包括微波辐射计、散射计、雷达等。我们将重点阐述微波遥感在穿透云层探测降水、水汽含量、土壤湿度等方面的优势。特别会提及如何利用微波数据监测陆地和海洋表面的水循环过程，以及这些过程与大气扰动的相互作用。 激光遥感技术（Lidar）： 深入介绍激光雷达的工作原理，包括其在探测大气气溶胶、云层垂直结构、大气能见度、温湿度廓线等方面的应用。我们将重点分析不同波长激光与大气成分的相互作用，以及如何通过后向散射信号反演出大气参数。 声学遥感技术： 探讨声学遥感在探测大气边界层结构、湍流强度、温度梯度等方面的应用。我们将介绍 SODAR（声波探测和测距）等设备的工作原理，以及如何利用声波信号获取近地面大气动力学和热力学信息。 多源数据融合与信息提取： 强调不同遥感平台和技术在探测大气扰动方面的互补性。本书将介绍如何通过数据融合技术，综合利用来自卫星、雷达、地面站等多种来源的数据，构建更全面、更精确的大气状态模型。我们将讨论数据同化、特征提取、人工智能辅助分析等方法，以提升大气扰动研究的效率和准确性。 第三部分：应用领域与未来展望 本部分将展示大气扰动探测与遥感技术在多个重要领域的实际应用，并展望未来的发展趋势。 天气预报与预警： 讲解如何利用遥感数据同化到数值天气预报模型中，提高预报精度，尤其是在短时临近预报和强对流天气预警方面。我们将分析不同遥感技术在识别和追踪台风、暴雨、冰雹等灾害性天气中的关键作用。 气候变化研究： 阐述遥感技术如何帮助科学家监测全球气温、降水、云覆盖、温室气体浓度等气候变化的关键指标，并分析大气扰动在气候系统中的反馈作用。 航空气象保障： 介绍遥感技术在探测低空风切变、积冰、雷暴等对飞行安全构成威胁的天气现象中的应用，以及如何为航空运营提供关键的气象信息。 环境监测与污染扩散： 探讨遥感技术在监测大气污染物（如PM2.5、臭氧）的浓度、分布和扩散规律方面的作用，以及如何评估大气扰动对空气质量的影响。 农业与水资源管理： 分析遥感技术如何用于监测农作物生长状况、干旱情况、地表蒸发蒸腾量等，为农业生产和水资源优化配置提供决策支持。 技术发展趋势： 展望未来，我们将讨论高分辨率遥感、新型探测原理、大数据分析、人工智能在遥感数据处理中的应用，以及如何构建更智能、更自主的大气探测系统，以应对日益复杂的大气科学挑战。 本书面向对大气科学、遥感技术、天气预报、气候研究等领域感兴趣的本科生、研究生、科研人员及相关行业从业者。通过深入的学习，读者将能够深刻理解大气扰动的复杂性，掌握先进的大气遥感技术，并能够将其应用于实际问题的解决。

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这本书在内容组织上的结构感也给我留下了深刻印象。它似乎遵循了一种从宏观到微观，再到应用的全景式布局。开篇可能着重于电磁波在介质中的传播基础，然后逐步聚焦到雷达方程的修正项，接着详细剖析了偏振参量的物理意义，最后才落脚于数据处理与产品生成。这种层层递进的架构，保证了读者即使在面对陌生的专业术语时，也能通过前文的铺垫来逐步建立完整的认知框架。这种精心设计的阅读路径，避免了读者在学习初期就陷入到无休止的专业术语迷宫中，使得学习曲线相对平缓而扎实。

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这本书在对最新研究进展的追踪方面，表现出了一定的时代局限性。虽然其对经典理论的阐述无懈可击，但在探讨诸如相控阵雷达在新一代系统中的集成应用，或者AI/机器学习在雷达回波识别和校正中的前沿进展时，内容显得相对保守和概括。对于一个追求前沿技术的读者而言，可能会期待在这些章节看到更多关于算法优化、计算效率提升以及跨平台数据融合的最新研究综述。它更像是一部坚实可靠的“基石之作”，为学习基础和经典方法提供了无可替代的参考，但若想紧跟业界的脉搏，可能需要辅以更多近期的期刊论文或研讨会资料来补充其在创新应用方面的空白。

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读完这本书的某些章节后，我最大的感受是，它在“应用”层面的叙述上，展现出了一种极强的实操导向。书中描述的各种业务场景，比如如何利用谱宽和差分反射率来识别冰雹、识别降水类型，以及如何通过退偏振因子来区分生物目标和非生物目标，都非常贴近实际气象预报工作中的痛点。那些案例分析，仿佛是直接从实际雷达数据处理流程中截取出来的，展示了理论知识在真实世界中是如何落地生根的。它不仅仅停留在“是什么”的层面，更深入到“怎么做”和“为什么这样做有效”的层面，这种由理论到实践的无缝衔接，对于渴望将知识转化为实际工作能力的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。

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这本关于偏振多普勒天气雷达的书籍，从我初步翻阅的感受来看，它似乎在技术细节的阐述上做得相当深入。我尤其欣赏作者在讲解基础理论时所展现出的严谨性，那种步步为营的逻辑推导，让人感觉不是在读一本简单的入门读物，而是在攻克一个技术堡垒。特别是关于米氏散射理论和非米氏散射模型的转换过程，书中用了不少篇幅进行剖析，图表和数学公式的结合运用得非常恰当，使得复杂的物理概念变得可以被追踪和理解。虽然对于非专业背景的读者来说，可能需要花费更多时间去消化那些复杂的公式，但对于那些希望深入了解雷达信号如何与气象目标相互作用的科研人员或工程师而言，这种深度无疑是极具价值的。它不是那种蜻蜓点水的介绍，而是实实在在地提供了一个深入探究核心机制的蓝图。

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如果从一个对数据可视化有较高要求的读者的角度来看，这本书在图示的清晰度和信息密度上做得有待商榷。虽然它包含了许多必要的原理图和系统框图，但有些示意图的线条和标注略显拥挤，在解释特定现象的对比时，如果能引入更多现代化的、高分辨率的色彩图谱，或者更直观的动画演示（尽管是纸质书），想必会更有助于理解那些微妙的偏振特性变化。特别是在对比不同天气现象下的偏振参数分布图时，如果能提供更多经过精心挑选、对比鲜明的实例，而不是仅依赖于纯粹的文字和公式推导，对于提升读者的直观感知能力会大有裨益。

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