Peterson First Guide to Clouds and Weather pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Houghton Mifflin

作者:John A. Day

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:1998-5

价格:USD 5.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780395906637

丛书系列:

图书标签:

• 天文
• Clouds
• Weather
• Meteorology
• Nature
• Science
• Guide
• Peterson Field Guides
• Atmosphere
• Outdoor
• Education

探索地球大气的奥秘：一本关于气象学基础的深度导览 书名：大气环流与天气现象的综合解析 导言：我们头顶的动态世界 地球的大气层，这个覆盖在我们星球表面的无形保护罩，是生命得以存续的基础。它不仅调节着温度、驱动着水循环，更以前所未有的复杂性和多变性，塑造着我们每日所见、所感的“天气”。本书旨在为有志于深入理解这些动态过程的读者，提供一套系统、详尽且富有洞察力的知识框架。我们不满足于简单的天气预报，而是深入探究驱动这些现象背后的物理学原理、能量交换机制以及宏观尺度上的全球性系统。 本书将气象学视为一门综合性科学，它横跨了流体力学、热力学、辐射传输以及地球物理学的多个前沿领域。我们期望读者在读完本书后，不仅能识别云的类型，更能理解形成这些云的上升运动所需的动力学条件；不仅能感知到冷锋的到来，更能量化分析锋面两侧气团的密度差异和势能转化。 --- 第一部分：大气的基本结构与物理化学基础 第一章：大气的组成与垂直分层 本章首先界定了大气的边界与组成。我们将详尽阐述主要的恒定气体（氮气、氧气）和可变气体（水汽、二氧化碳、臭氧）的性质及其在气候系统中的作用。重点剖析水汽——天气变化的核心驱动力——在不同高度上的分布规律。 随后，我们进入大气垂直结构的核心：对流层、平流层、中间层和热层。对于对流层，我们将使用详细的绝热过程图表（如对流层稳定度和不稳定性的计算），解释气温随高度变化的“正常递减率”及其背后的热力学机制。平流层中臭氧层的吸收机制及其对热力结构的塑造，将作为对比分析的重点。 第二章：气压、密度与气象观测 气压不仅仅是空气的重量，它是流体力学中的关键变量。本章将从流体静力平衡方程出发，推导出气压随高度变化的指数关系。我们将详细讨论气压的测量方法（汞气压计与航空气压计的原理），以及如何将原始观测值校正至标准海平面气压，以实现不同海拔站点间的有效比较。同时，气团密度的变化，尤其是受温度和水汽影响下的变化，如何驱动大气环流的“浮力效应”，将得到深入探讨。 第三章：水的三相态：潜热与湿空气热力学 水是天气系统的“燃料”。本章深入研究水在固、液、气三态之间的相变过程，并精确量化潜热（汽化潜热、凝华潜热）的释放与吸收。湿空气的热力学是理解对流和降水形成的关键。我们将引入混合比、比湿、饱和水汽压等核心概念，并运用位温和假相当位温（$ heta_{e}$）等保守量，来追踪气团在绝热抬升或下沉过程中的能量状态，这是对流发生和组织化的核心工具。 --- 第二部分：驱动全球与局地天气的动力学 第四章：地球运动的惯性效应：科里奥利力 在宏观尺度的天气系统中，地球的自转对运动空气的作用不可忽视。本章将详细推导科里奥利力的矢量表达式，解释其方向（偏转方向）与纬度的关系。关键在于理解科里奥利力如何影响大尺度运动（如地转平衡）的形成，以及在赤道地区该力趋近于零的特殊情况。 第五章：大气环流的基本模型与地转平衡 本章将大气视为一个受热力驱动的旋转流体。我们将分析地转平衡（Geostrophic Balance）——压力梯度力和科里奥利力的平衡——如何主导高空急流和高低气压系统的水平运动。随后，我们将引入梯度风平衡（Gradient Wind Balance），以解释弯曲气流（如气旋和反气旋）中的离心力效应。巴伯诺特方程（Thermal Wind Equation）的推导及其在分析垂直风廓线和锋面强度中的应用，是本章的理论高潮。 第六章：大规模环流系统：哈德里、费雷尔与极地环流 从全球视角审视，大气环流是太阳辐射不均匀加热的必然结果。本章将系统介绍三圈环流模型（哈德里环流圈、费雷尔环流圈和极地环流圈）的形成机制，并解析行星波（Rossby Waves）在东西向气流中的传播特性，特别是斜压不稳定性如何从行星波中发展出中纬度气旋和反气旋。 --- 第三部分：云的形成、降水过程与天气系统的生命周期 第七章：云的凝结与微物理过程 云的形成是大气中热力学与微物理学相互作用的精妙结果。本章将分析绝热抬升（或称动力抬升）在云底高度（Lifting Condensation Level, LCL）的确定中的作用。我们将探讨云凝结核（CCN）的性质、数量及其对云滴形成的必要性。随后，我们深入探究云滴如何增长到足以形成降水的微物理过程：碰撞与合并（Collision-Coalescence）机制，以及冰晶过程（如伯杰龙过程）在寒带降水形成中的主导地位。 第八章：大气稳定性的量化分析：探空气球数据解读 稳定性是决定天气发展潜力的关键。本章将详细指导读者如何解读标准的探空气球数据图（Skew-T Log-P 图）。我们将计算并分析对流有效位能（CAPE）和对流抑制能量（CIN），用以量化大气层结中储存的潜在对流能量。这些参数是区分层云和雷暴的定量工具。 第九章：中纬度锋面系统与气旋发展 中纬度天气系统是影响我们日常生活的核心。本章将系统解析冷锋、暖锋、锢囚锋和 स्थिर锋的结构特征、气团性质和伴随的天气现象。重点分析维尔特中期天气学理论（Bergen School of Meteorology），解释气旋（低压系统）如何从初始的水平扰动发展为成熟的螺旋结构，以及随后的锢囚和消亡过程。 第十章：热带气旋的结构、能量转换与强度预测 热带气旋（飓风/台风）是地球上最强大的天气系统。本章将探究其赖以生存的位能和潜热释放的机制。我们将分析眼墙（Eyewall）的动力学特征，并讨论如何使用德沃哈特（Dvorak）技术和热带气旋敏感度参数来估计其潜在强度。对流层顶的显著抬升和强大的地转偏转如何共同维持这一高能涡旋，将是本章的重点解析对象。 --- 第四部分：能见度现象与特殊天气 第十一章：能见度障碍：雾、霾与烟霞 本章关注近地层的大气光学现象。我们将详细区分辐射雾、平流雾和辐射雾的形成条件。对于霾和雾霾，我们将从气溶胶的来源、粒径分布及其对能见度的影响进行物理化学分析。空气质量指数（AQI）的计算基础，以及气象条件（如逆温层）如何“锁住”污染物，将被作为实际应用案例进行剖析。 第十二章：雷暴、冰雹与龙卷风的极端动力学 雷暴是大气不稳定释放的最剧烈形式。本章将聚焦于超级单体雷暴（Supercell）的组织化机制，特别是中气旋（Mesocyclone）的形成和维持。冰雹的成长过程，从冰核到致灾尺寸的空气动力学分析，以及龙卷风的形成（卷地/风暴基部抬升）的动力学模型，将提供一个关于极端天气能量聚集与耗散的深度视角。 结论：前沿与未来展望 本书的最后一部分将简要回顾数值天气预报（NWP）模型在整合上述物理过程中的重要性，并展望对流尺度模式（如WRF）在捕捉局地强对流方面的最新进展。我们鼓励读者将所学知识应用于对复杂天气系统的独立、深入思考。 --- 附录：常用气象专业术语表与数学工具回顾

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

funny

评分☆☆☆☆☆

funny

评分☆☆☆☆☆

funny

评分☆☆☆☆☆

funny

评分☆☆☆☆☆

funny