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出版者:石油工业出版社

作者:白兰君编著

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-09-01

价格:55

装帧:

isbn号码:9787502134723

丛书系列:

图书标签:

• 天然气
• 能源经济学
• 能源市场
• 经济学
• 能源政策
• 天然气产业
• 能源转型
• 市场分析
• 资源经济学
• 能源安全

好的，以下是针对一本名为《大气与气候动力学》的图书的详细简介，内容旨在涵盖该领域的核心概念、研究方法与前沿进展，且不包含任何关于天然气经济学的内容。 --- 图书简介：《大气与气候动力学》 第一部分：绪论与基础框架 1.1 动力学研究的必要性与历史沿革 本书开篇即深入探讨了大气运动的根本驱动力及其在地球系统中的核心地位。大气动力学不仅是气象学的基础，更是理解天气系统演变、长期气候变化及地球能量平衡的关键。我们将梳理自亚里士多德对风的朴素观察，到十五世纪流体力学思想的萌芽，再到十九世纪开尔文、亥姆霍兹等巨匠奠定现代动力学理论框架的历程。特别关注在二十世纪，随着计算机技术的发展和卫星观测的引入，如何将理论模型与实际观测相结合，形成了当前大气科学的立体化研究范式。 1.2 关键的参考系与基本方程 本卷的核心基石是对地球参考系的选择与运动方程的建立。我们详细阐述了惯性系与非惯性系（地球固连系）之间的转换，并重点剖析了由于地球自转引起的科里奥利力和离心力的物理意义与数学表达。 流体力学基础： 严格推导了描述大气运动的原始方程组——包括动量方程（Navier-Stokes方程在地球上的变体）、热力学方程、连续性方程和状态方程。我们不仅给出方程的矢量形式，更深入探讨了在不同尺度（如行星尺度、中尺度）下，应用尺度分析（Scale Analysis）对这些方程进行简化，从而得到如地转平衡、梯度风平衡等重要近似解的物理过程。 热力学驱动力： 动力过程与热力过程密不可分。第三章专门用于讲解大气热力学的基本定律，包括绝热过程、混合过程以及水汽凝结对大气稳定度的影响。我们将阐明，热力不均匀性是驱动大气环流的终极能量来源。 第二部分：宏观环流与行星尺度动力学 2.1 宏观环流的理论构建：环流定理与涡度概念 理解行星尺度的运动，必须掌握角动量守恒和涡度（Vorticity）的概念。本书详细介绍了伯特尼斯-霍默定律（Bjerknes Circulation Theorem），它揭示了温度和质量分布如何产生环流。 涡度方程： 我们将涡度方程分解为平流项、拉伸项、扭转项和地转风项，并分析了相对涡度和绝对涡度在气旋与反气旋发展中的关键作用。通过对高空急流的分析，展示了涡度守恒如何在行星尺度上塑造天气系统。 2.2 地球大气环流模式 本部分致力于构建和解析全球风带的形成机制。 热力驱动环流： 探讨了哈德里环流圈、费雷尔环流圈和极地环流圈的形成与季节性变化，解释了信风带和西风带的起源。 科里奥利力的主导作用： 深入分析了地转风的意义，以及在无摩擦、无压力梯度（或梯度平衡）情况下，地转风如何主导大规模气流的运动方向。 惯性稳定性与波动理论： 引入了伯格尼斯（Brunt-Väisälä）频率，用以描述大气层结的惯性稳定性。随后，详细阐述了罗斯比波（Rossby Waves）的理论，这是中纬度天气系统（如切变线和飑线）的动力学基础。我们展示了罗斯比波的相速和群速如何解释天气系统向东传播和能量在经向的输送过程。 第三部分：中尺度与天气系统动力学 3.1 气旋与反气旋的动力学分析 气旋和反气旋是中纬度天气变化的主导者。我们将运用准地转理论（Quasi-Geostrophic Theory）——动力学分析中最实用且最优雅的工具——来剖析它们的生命史。 准地转方程组： 详述如何通过对原始方程组进行微小扰动分析，导出准地转势厚度方程和涡度方程，并解释斜压不稳定性（Baroclinic Instability）如何触发中纬度气旋的生成和发展。 垂直运动的诊断： 重点分析爱克曼（Ekman）螺旋与非地转性抬升（或下沉）之间的关系。通过计算$omega$方程（垂直速度方程），我们可以准确地诊断出锋面两侧的抬升区和下沉区，从而预报降水和天气突变。 3.2 热带天气系统动力学 热带地区缺乏显著的温度梯度，其动力学由水汽的潜热释放主导。本章聚焦于： 热带气旋的形成与维持： 探讨了科里奥利参数在赤道附近的低值对热带涡旋生成的影响，以及暖水涡旋理论（Warm Core Vortex Theory）。我们详细分析了热带气旋的对称性和不对称性，以及角动量守恒如何在眼墙结构中体现。 马登-朱利安振荡（MJO）： 作为热带大气中最显著的数周尺度的扰动，MJO的动力学机制是本书的研究前沿。我们将解析其通过开尔文波和罗斯比波耦合作用，实现对流活动的东传现象。 第四部分：气候动力学与长期演变 4.1 能量平衡与气候系统 气候的本质是大气环流对太阳辐射强迫的响应。本部分将研究能量如何在地球表面、海洋和大气之间重新分配。 辐射强迫与反馈： 探讨温室气体对长波辐射的吸收与再辐射效应，以及云层、冰雪反照率等关键反馈机制对气候敏感性的影响。 环流的长期平均态： 分析Hadley环流、Walker环流等平均状态如何通过能量的经向和纬向输送来维持地球的能量平衡。 4.2 遥相关与气候变率 大气环流的非线性特征导致了遥相关（Teleconnections）现象，即相距遥远的气候系统之间存在统计学上的关联。 ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）： 作为最主要的热带太平洋气候事件，本书将从“海洋之子”理论（Bjerknes Feedback）出发，结合Walker环流的异常，系统阐述ENSO的发生、发展及其对全球天气的溢出效应。 北大西洋涛动（NAO）与太平洋年代际振荡（PDO）： 深入剖析这些中尺度波包如何通过波流相互作用，影响区域性天气模式的长期趋势。 第五部分：数值模拟与前沿挑战 5.1 大气动力学数值方法的构建 现代气象预报完全依赖于数值模型。本章系统介绍数值模型的基本框架： 离散化技术： 讨论有限差分法、谱方法在处理大气方程时的优缺点，以及如何选择合适的网格系统（如经纬度网格、立方体网格）来避免极点奇点。 时间积分方案： 讲解如何选择稳定的时间步长和积分方法（如显式、隐式、半隐式方案），以保证数值解的准确性和稳定性。 5.2 当前研究的瓶颈与展望 本书的最后一部分聚焦于当前大气动力学研究面临的挑战： 次网格过程参数化： 如何准确地描述尺度小于模型分辨率的物理过程（如积云对流、边界层湍流）对大型模式的贡献，仍然是提高预报准确性的核心难题。 混沌性与可预报性极限： 探讨洛伦兹系统的经典理论如何限制长期天气预报的准确性，以及集合预报（Ensemble Forecasting）如何通过概率方法来应对这种内在的混沌特性。 --- 《大气与气候动力学》 旨在为气象学、地球物理学、环境科学以及相关工程领域的研究人员和高级学生提供一个全面、深入且严谨的理论基础，帮助读者掌握理解地球大气复杂运动的数学工具和物理洞察力。本书注重从基本原理出发，层层递进，将经典理论与最新的计算和观测成果紧密结合。

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这本书的装帧设计实在是太棒了，拿到手的时候我就被它沉稳的深蓝色封面吸引住了，上面烫金的字体在光线下闪烁着低调而专业的光泽，给人一种非常可靠的感觉。内页的纸张选择也体现了出版方的用心，那种略带纹理的米白色纸张，不仅护眼，而且拿在手里沉甸甸的，充满了阅读的仪式感。特别是书脊的装订，非常结实，即使我经常需要把书摊开放在桌面上长时间阅读，也完全没有松动或者变形的迹象。作者在排版上的布局也值得称赞，大段文字中间穿插着清晰的图表和数据可视化呈现，那些复杂的曲线和柱状图，通过精心设计的配色和标注，一下子变得直观易懂，这对于一本内容涉及专业领域的书籍来说，简直是福音。翻阅过程中，我注意到很多关键术语和核心概念都有被特别加粗或用不同字体突出显示，这无疑极大地提升了阅读的效率，让我在快速浏览时也能迅速抓住重点，而不是像有些教材那样，通篇都是密密麻麻的黑白文字，让人望而生畏。总体来说，从视觉和触觉的体验来看，这本书已经成功地为读者建立了一个严肃而愉悦的阅读基调，让我想立刻沉浸到内容的世界里去探索一番。

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这本书的叙事逻辑和知识构建的层次感，是我近年来读到的最流畅、最严谨的非虚构作品之一。它并非简单地罗列事实和理论，而是构建了一个环环相扣的知识体系。作者首先从宏观的全球能源结构变迁入手，仿佛一位经验丰富的向导，带着我们走过历史的长河，清晰地描绘出天然气作为一种过渡能源所占据的关键地位。紧接着，笔锋转向了技术层面，但处理得非常巧妙，没有陷入过多的工程细节中，而是聚焦于液化天然气（LNG）产业链的各个节点——从上游的勘探开采，到中游的运输储存，再到下游的终端利用，每一个环节的介绍都紧密地联系着其背后的经济驱动力。最让我印象深刻的是，作者对于地缘政治博弈的分析，他没有用过于煽情的语言，而是用扎实的贸易流向和合同条款作为论据，揭示了能源安全与国家战略之间的微妙平衡。这种由表及里、层层递进的写作手法，使得即便是对国际贸易和能源政策了解不深的读者，也能清晰地理解支撑整个行业的复杂机制，读起来丝毫没有断裂感，每读完一个章节，都感觉自己的知识版图又扩大了一圈，这才是真正的高水平的学术普及。

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这本书的语言风格，用一个词来形容就是“克制而富有洞察力”。它不像一些商业畅销书那样，充斥着过度简化的口号或者夸张的成功学叙事，而是保持了一种沉静的学术语调，但字里行间流露出的对行业深刻的理解，又远超一般理论著作的枯燥。作者在解释复杂经济现象时，习惯于引入一些非常生动的“类比”或“案例剖析”，这些案例往往来源于作者的亲身观察或业内人士的访谈，使得原本抽象的供需关系瞬间变得有血有肉。举个例子，在讨论长协合同（LTA）的锁定机制时，作者没有仅仅停留在合同条款的解读上，而是描绘了一个典型的买家和卖家在谈判桌上的心理博弈过程，将冰冷的商业契约赋予了人性化的张力。这种叙事上的张弛有度，既保证了内容的深度和专业性，又极大地降低了阅读门槛，让读者在保持思考的同时，也不会感到疲惫。这种恰到好处的平衡，让这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部关于现代能源经济运行智慧的精妙论述。

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我发现这本书最大的魅力在于其前瞻性的战略视野，它不仅仅回顾了已发生的历史，更勇敢地对未来进行了审慎的推演和展望。特别是关于能源转型背景下，天然气作为“桥梁燃料”的定位讨论，这本书提出了一个非常具有启发性的观点：即天然气在未来数十年内，其经济价值的衡量标准将不再仅仅是传统的卡路里成本，而是其在碳捕捉与封存（CCS）技术集成后所能提供的“灵活的低碳基荷电力”的相对价值。作者细致地分析了不同国家在实现净零排放目标过程中，对这种灵活性和可靠性的不同需求曲线，并基于此预测了区域市场价格的长期分化趋势。这种超越现有市场框架、立足于未来技术路径的深度思考，让人耳目一新。它强迫读者跳出现有的思维定式，去构想一个能源结构已经发生根本性变化的未来世界，并提前布局应对策略。对于任何需要制定长期战略规划的决策者而言，这本书提供的不只是参考信息，更是一套前瞻性的战略思维框架。

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我必须指出，这本书在数据引用的准确性和时效性方面，做到了令人敬佩的严谨。在研究任何一个经济领域时，信息的“新鲜度”都至关重要，而能源市场更是瞬息万变。这本书显然投入了巨大的精力来跟踪和消化最新的市场报告和权威机构发布的数据。我特意核对了其中关于近五年全球天然气价格波动模型的部分，发现它引用的基准价格指数和区域差异分析，与我手头一些专业咨询公司的内部报告高度吻合，这极大地增强了我对书中结论的信任度。此外，作者对于“波动性”这一核心经济变量的捕捉非常敏锐。他没有简单地描述价格的涨跌，而是深入探讨了影响价格波动的各种非线性因素，比如极端天气事件对需求侧的突然冲击，以及关键基础设施（如管道或接收站）的意外中断对供给侧的连锁反应。这种对不确定性的量化描述，使得全书的经济分析不再是教科书式的理想模型，而是更贴近真实、充满挑战的商业现实。对于希望将书中所学知识应用于实际投资或风险评估的专业人士来说，这种详尽且与时俱进的数据支撑，是其价值的集中体现。

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