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出版者:

作者:Ahrens, C.Donald

出品人:

页数:504

译者:

出版时间:2007-3

价格:0

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isbn号码:9780495118961

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《云端之歌：大气科学的诗意与严谨》 一部关于我们头顶那片变幻莫测的天空的深度探索 --- 引言：凝视苍穹，追溯万物之源 自古以来，人类的目光便无法离开那片覆盖着地球的蓝色帷幕。它既是生命的摇篮，孕育着雨露与生机；又是狂暴的化身，卷携着飓风与雷电。然而，这片我们日日可见的天空，其内部运作的机制却是何等的精妙、复杂且充满着令人敬畏的物理规律。《云端之歌：大气科学的诗意与严谨》并非仅仅是气象观测记录的堆砌，而是一部试图揭示大气系统内在逻辑、探索其宏伟尺度与微观粒子的深度学术专著。 本书旨在为那些渴望超越日常天气预报表面现象，深入理解地球大气如何作为一个复杂的、自洽的流体系统运转的读者提供一份详尽的指南。我们不满足于解释“明天会下雨”，而是致力于阐明“为什么雨会落下，以及它如何影响全球能量的再分配”。 --- 第一部分：大气结构与流体力学的基石 (Foundations: Structure and Fluid Dynamics) 本部分构筑了理解整个大气科学大厦的物理学和数学基础。我们从气体定律和热力学第一、第二定律出发，详细阐释了大气压力随高度的衰减规律，以及等压面、位势高度等核心概念的精确定义。 气象热力学透视： 深入剖析了干绝热过程、湿绝热过程的异同。重点讨论了水汽凝结的临界条件、云凝结核（CCN）的作用机制，以及潜热释放如何成为驱动大气运动的强大能量源泉。我们引入了位温、等效位温等保守量，展示了它们在追踪气团运动中的关键作用。 运动的几何： 本章着重于大气运动的独特约束——地球自转。详细推导并阐释了地转平衡、梯度风平衡的物理意义，解释了为什么大型尺度上的气流并非简单地指向低压中心。科里奥利力的引入，不仅是数学上的修正，更是理解行星尺度环流模式的钥匙。 尺度分析与近似： 鉴于大气现象存在极大的尺度差异（从微观湍流到行星波），本书提供了一套系统的尺度分析方法论，帮助读者区分惯性力、浮力、压力梯度力和科里奥利力在不同尺度运动中的相对重要性，从而确定适用的运动方程组。 --- 第二部分：水圈与辐射的交响 (The Water Cycle and Radiative Balance) 水和能量是塑造我们气候和天气的两大主角。本部分深入研究了水在不同相态下的转化，以及大气与地表之间持续的能量交换过程。 水汽的奥秘与云的形成： 超越露点温度的简单概念，本书详述了气溶胶对云和降水形成的关键影响。我们探讨了冰晶过程（Bergeron-Findeisen 过程）在温带降水生成中的主导地位，并对不同类型的云（卷云、层云、积云）进行了基于热力学稳定性的分类与分析。 辐射传输理论： 解释了太阳短波辐射和地球长波辐射在大气中的吸收、散射和透射过程。重点分析了温室气体（如水汽、二氧化碳、甲烷）的特定吸收谱线及其对地球能量预算的决定性影响。通过辐射平衡模型，我们构建了理想化大气层的温度廓线，并探讨了云顶辐射对地表降温的效应。 边界层物理学： 大气现象与人类活动最直接接触的区域——行星边界层（PBL）。本书详细描述了日变化如何驱动混合层、稳定层和喷射层的发展，并分析了地表通量（感热、潜热、动量）如何通过湍流混合作用向上传输能量，塑造近地层天气。 --- 第三部分：环流动力学与天气系统 (Global Circulation and Synoptic Systems) 本部分将理论应用于全球尺度的气流组织和中等尺度的天气系统的动力学分析。 行星尺度环流的动力学： 深入解析了哈德里环流圈、费雷尔环流圈和极地环流圈的形成机理，强调了Hadley 环流圈顶部的对流和下沉支的动力学重要性。随后，探讨了中纬度地区大气斜压性（Available Potential Energy, APE）如何驱动主要的环流驱动力——温带气旋的生成与发展。 大气遥感与观测： 详细介绍现代天气预报背后的数据基础。内容涵盖了辐射计、雷达（多普勒效应及其在风场识别中的应用）、探空气球测量原理。并对现代数值天气预报（NWP）的数据同化过程进行了原理性的介绍，强调了初始条件的重要性。 中尺度与极端天气系统： 本章聚焦于那些寿命较短但影响巨大的天气事件。我们详细分析了锋面系统的三维结构、低压槽和脊的演化，并从动力学角度解释了龙卷风的形成所需的风切变条件、强对流的触发机制（如中尺度对流复合体MCSs），以及热带气旋的眼墙替代周期等复杂现象。 --- 结语：未来的大气科学与预测的挑战 《云端之歌》最终展望了大气科学的前沿领域。我们讨论了地球系统模式（Earth System Models）如何将大气、海洋、冰雪圈耦合起来，以更精确地模拟长期气候变化。同时，本书也诚实地指出了当前天气预测的固有局限性——混沌理论的不可避免性，以及如何通过集合预报（Ensemble Forecasting）来量化和管理这种不确定性。 本书的特色： 本书的叙述风格力求在严谨的数学推导和直观的物理图像之间找到平衡。每一个公式推导后，都伴随着对其实际大气意义的深入剖析。我们避免使用晦涩难懂的简化模型，而是采用更贴近真实大气运动的复杂框架，确保读者不仅知道“是什么”，更理解“为什么会这样”。这是一部献给致力于精研大气物理学、气候学以及需要深入理解地球流体动力学的高级学生和专业研究人员的参考书。 --- （全书约 1500 字）

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我不得不说，《Essentials of Meteorology》这本书，绝对是我近期阅读中最“解渴”的一本。我一直对天气现象充满兴趣，但总觉得它们似乎是随机出现的，难以预测。这本书用一种非常科学而又引人入胜的方式，将气象学的核心知识一一呈现。我尤其被书中关于大气层结构及其物理特性的讲解所吸引。 它详细介绍了对流层、平流层、中间层以及热层等不同层次的特点，以及它们在维持地球气候中所扮演的角色。我以前只知道地球外面有空气，但这本书让我明白，这层空气并非均匀一体，而是有着清晰的分层，每一层都有其独特的温度、压力和化学成分。 书中对天气现象如锋面、气旋和反气旋形成的解释，也让我对风雨雷电有了更深的理解。我曾经对为什么会有“冷锋”和“暖锋”感到困惑，这本书用清晰的图示和文字，解释了它们是如何形成的，以及它们如何带来不同的天气变化。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双能够“看透”天气的眼睛，能够理解那些在我们身边不断上演的天气故事背后的科学原理。

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这本《Essentials of Meteorology》真是一本宝藏！我一直对各种自然现象充满好奇，特别是那些每天都在发生但又常常被我们忽略的天气变化。这本书用一种非常易于理解的方式，将气象学的核心概念一一呈现。我尤其被书中关于空气动力学在气象学中的应用的解释所吸引。它解释了为什么风会吹，为什么会有涡旋，为什么飞机能够在空中飞行。 书中关于气压梯度力和科里奥利力的讲解，让我对风的形成有了更清晰的认识。我曾经以为风就是空气的自由流动，但这本书让我明白，它实际上是高低气压之间力量的博弈，并且在地球自转的影响下，形成各种复杂的风场。我对书中关于气旋和反气旋的描述尤为着迷，它们就像是地球大气中的巨大“发动机”，驱动着整个天气系统的运转。 而且，这本书不仅仅是理论知识的罗列，它还穿插了许多关于天气监测和预报技术的介绍，比如气象卫星、雷达等。我开始对那些我们习以为常的天气预报图有了更深的理解，知道那些红蓝相间的线条和符号背后隐藏着怎样的科学信息。这本书让我觉得，天气预报不仅仅是一门科学，更是一门艺术，是无数科学家努力的结果。

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天哪，我简直不敢相信自己读完了《Essentials of Meteorology》！这本书简直是一次令人兴奋的、关于我们头顶上那片无穷无尽的蓝色画布的探索之旅。我一直对天气现象充满好奇，从孩提时代就喜欢追逐彩虹，观察云朵的变幻，但真正让我开始理解这一切背后科学原理的，还是这本书。它不像我以前看过的那些枯燥乏味的教科书，而是用一种非常生动、引人入胜的方式，将气象学的复杂概念拆解开来，变得易于理解。 我尤其喜欢书中关于大气环流的部分，作者用极富想象力的语言描绘了科里奥利力如何巧妙地塑造了风的走向，以及高低气压系统如何像巨大的驱动力一样，推动着地球上的气候模式。读到这里，我仿佛能亲眼看到那些无形的风在地球表面蜿蜒流淌，我理解了为什么有些地方总是风和日丽，而有些地方却饱受风暴的侵袭。书中还深入探讨了不同类型的降水，从细雨绵绵到倾盆大雨，再到那晶莹剔透的雪花，它解释了形成它们的微观过程，让我对水循环有了全新的认识。 而且，这本书不仅仅是理论知识的堆砌，它还非常注重实践的应用。书中列举了许多现实生活中的气象案例，比如飓风的形成与预测，以及它们对沿海地区造成的巨大影响。读到关于气候变化的部分，我感到既沉重又充满希望。作者没有回避问题的严重性，但同时也提供了一些关于减缓和适应气候变化的科学视角，这让我觉得我们并非束手无策。总的来说，《Essentials of Meteorology》给我打开了一扇通往气象学世界的大门，它让我对这个我们赖以生存的星球有了更深刻的理解和敬畏。我强烈推荐给任何一个对天气感到好奇，想了解我们脚下这片土地如何运作的人。

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这本书，我真的要好好夸夸！《Essentials of Meteorology》这本书，简直是我在理解天气这方面的一剂“及时雨”。我一直觉得天气预报就像是某种玄学，听天由命，但看了这本书我才知道，背后是多么复杂的科学支撑。我尤其被书中关于大气边界层的内容吸引住了。我以前只知道风吹，但这本书详细解释了地表摩擦力、地形以及建筑物等如何影响近地面的风速和风向，让我理解了为什么在城市里风会感觉不一样，为什么在开阔的平原和山区风力会有差异。 书中对湿度和降水的解释也让我豁然开朗。我一直以为下雨就是天空中有水滴掉下来，但这本书解释了水蒸气如何在高空中凝结成云滴，以及云滴如何通过碰撞和合并最终变成我们看到的雨滴。而且，书中还详细介绍了不同类型的降水，比如冰雹、霰雪等等，以及它们形成所需的特定条件，这让我对大自然的鬼斧神工有了更深的体会。 最让我印象深刻的是，书中还穿插了一些关于极端天气事件的案例分析，比如龙卷风的形成机制以及如何防范。这些真实案例让我更加直观地感受到气象学的实用性和重要性。这本书没有用过于深奥的语言，而是用一种我能够理解的方式，将那些看起来非常复杂的气象现象变得生动有趣。读完这本书，我感觉自己不再是那个对天气一无所知的人，而是一个能够稍微“读懂”天气的普通爱好者。

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《Essentials of Meteorology》这本书，简直是一场关于我们头顶上方天空的奇幻冒险。我一直对云的形状和天空的色彩变化着迷，但从未真正理解其中的科学原理。这本书就像一位耐心而博学的向导，带我一步步揭开了天气变化的神秘面纱。我最着迷的部分是关于大气辐射平衡的阐述。它不仅仅是简单地告诉我们太阳是热的，而是深入分析了太阳辐射的类型、地球如何吸收和反射这些辐射，以及大气层如何在这个过程中扮演关键角色。 书中对地球气候系统的能量流动和能量收支的解释，让我对为什么地球会有不同的气候带有了深刻的理解。我明白了为什么赤道地区会全年炎热，而两极地区则长期冰封。这本书让我开始将天空视为一个巨大的、动态的能量交换系统，而不仅仅是头顶上方的空间。 我非常欣赏作者在解释复杂概念时所使用的类比和图示。例如，关于对流的描述，作者用一个简单的热水壶加热水来比喻，让我立刻明白了热空气上升、冷空气下降的原理，这正是驱动许多天气现象的关键。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双“透视眼”，能够看到天气背后隐藏的科学规律，这让我对自然界充满了敬畏和好奇。

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我最近花了很多时间沉浸在《Essentials of Meteorology》这本书中，它绝对是我近年来读过的最有价值的科学入门读物之一。我一直对气象学领域感到好奇，但总觉得它太专业，难以入门。这本书恰恰填补了这个空白。我尤其喜欢书中关于大气中化学成分以及它们如何影响空气质量的部分。我以前只知道空气污染是个问题，但这本书深入浅出地解释了臭氧、二氧化碳、氮氧化物等不同气体在空气中的作用，以及它们如何通过化学反应形成更复杂的污染物。 书中对温室效应的解释让我对气候变化有了更清晰的认识。它详细阐述了温室气体如何捕获地球散发的热量，以及人类活动如何增加这些气体的浓度，从而导致全球气温上升。我曾经对气候变化感到迷茫和无助，但这本书提供了科学的视角，让我能够更好地理解问题的本质，并思考我们作为个体可以做些什么。 此外，关于天气系统的演变，这本书也提供了非常精彩的描述。它解释了气旋和反气旋是如何形成和移动的，以及它们对我们日常天气的影响。我开始能够通过天气预报中的符号和信息，对自己所在地区的天气变化做出更准确的判断。这本书让我觉得，气象学不再是遥不可及的学科，而是与我们日常生活息息相关的科学。它不仅提供了知识，更激发了我对环境保护和可持续发展的思考。

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《Essentials of Meteorology》这本书，简直是我对天气和气候理解的一大飞跃。我一直认为，天气就是一种难以捉摸的自然现象，但这本书让我明白，它背后有着严谨的科学规律。我尤其喜欢书中关于大气能量传递和转化的部分。它不仅仅是告诉我们太阳是热量的来源，而是深入分析了短波辐射和长波辐射的区别，以及地球大气如何吸收、反射和再辐射这些能量。 书中对热力学在气象学中的应用的讲解，让我对为什么空气会上升和下降，为什么会形成云，为什么会下雨有了清晰的认识。我曾经对“湿绝热递减率”和“干绝热递减率”这些术语感到陌生，但这本书用生动的例子和图示，让我明白了它们是如何影响大气稳定度的，以及这对于天气系统的形成有着多么重要的作用。 而且，这本书还详细介绍了不同类型的天气系统，比如温带气旋、热带气旋以及锋面系统。我开始能够通过天气预报中描述的术语，对我所在地区的天气变化做出更准确的预测。这本书让我觉得，气象学不仅仅是一门学科，更是一种理解我们生存环境的工具，它让我对大自然的神奇造化有了更深的敬畏。

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《Essentials of Meteorology》这本书，简直是我近期阅读中最具启迪性的一本书了。我一直是个对自然界充满好奇的人，但对于天气，我总觉得它神秘莫测，难以捉摸。然而，这本书用一种非常系统而清晰的方式，将气象学的奥秘一一展现在我面前。我特别喜欢书中关于能量在地球大气中的传递和转化的部分。它解释了太阳辐射如何成为地球大气的主要能量来源，以及这些能量如何在不同的层次和地区分布。 我曾经对为什么夏天热，冬天冷感到困惑，这本书的解释让我恍然大悟。它详细阐述了地球的倾斜角度、季节的变化以及不同地表对太阳辐射的吸收和反射能力，这些因素共同作用，形成了我们所经历的四季。而且，书中对热力学定律在气象学中的应用也进行了深入浅出的讲解，比如空气的上升与冷却、水蒸气的凝结以及潜热的释放，这些过程是如何驱动天气系统的形成和发展。 这本书让我开始重新审视我所处的环境，我开始关注风的吹拂，雨的落下，甚至云的形态，我都能从中看到科学的影子。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。我学会了从更宏观的角度去理解天气现象，不再将它们视为孤立的事件，而是看作一个相互关联、动态变化的复杂系统。这本书让我对我们星球的气候系统有了更深的敬畏，也激发了我对科学研究更强烈的兴趣。

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《Essentials of Meteorology》这本书，绝对是一次令人大开眼界的阅读体验。我一直对我们头顶上的天空充满好奇，但关于天气形成的原因，我总是感到一知半解。这本书就像一位经验丰富的老师，耐心地为我揭开了天气变化的秘密。我尤其喜欢书中关于水在地球大气中循环的精彩描述。 它不仅仅是告诉我们“下雨”，而是详细解释了蒸发、凝结、降水、径流等一系列过程，以及这些过程是如何相互关联、驱动着整个水循环的。我以前只知道天空中有云，但这本书让我明白了不同类型的云是如何在不同的高度和温度下形成的，以及它们如何预示着不同的天气状况。 而且，书中对降水形成机制的细致讲解，让我对冰雹、雪花、冻雨这些奇妙的降水形式有了全新的认识。我曾经对为什么会有那么多种类的降水感到好奇，这本书的解释让我茅塞顿开。读完这本书，我走在路上，看到天空中的云，听到雨滴的声音，我都能从中感受到一股科学的力量。它让我对我们赖以生存的地球有了更深的敬畏。

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我必须说，《Essentials of Meteorology》这本书彻底改变了我对天气现象的看法。我一直觉得天气就像是一种随机的游戏，有时晴朗，有时阴沉，但这本书让我明白，这一切背后都遵循着一套精确而优雅的物理定律。我印象最深刻的是关于云的形成和分类的部分，我以前只知道有积云、层云这些名字，但这本书详细解释了不同云层是如何在特定的温度、湿度和空气动力学条件下产生的。读完之后，我走在街上，抬头看天，感觉自己仿佛能“读懂”天上的云，知道它们预示着什么样的天气变化，这让我非常有成就感。 书中对大气压力的讲解也让我受益匪浅。我一直以为大气压力是个抽象的概念，但作者用形象的比喻，比如“空气的重量”，让我立刻明白了它的意义。同时，它也解释了高压和低压系统如何驱动天气系统的移动，为什么气压计的读数变化能够预示着天气的转变。我甚至开始对雷达图像和天气图产生了浓厚的兴趣，试图从中解读出更深层次的信息。 此外，关于天气预报的章节也让我大开眼界。我一直以为天气预报就是一些“猜想”，但这本书揭示了背后复杂的模型和计算过程，以及预报员们所面临的挑战。我明白了为什么天气预报总是有不确定性，但同时也对科学家们为了更准确的预报所付出的努力感到钦佩。这本书让我从一个被动的“天气接收者”变成了一个主动的“天气观察者”，我开始更加关注天气新闻，并且能够更好地理解其中的信息。它不仅仅是一本书，更像是一个开启我对气象学世界好奇心的钥匙，让我想要继续深入探索。

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