21世纪初大气科学前沿与展望

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出版者:气象出版社
作者:本社
出品人:
页数:179
译者:
出版时间:2006-9
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787502941932
丛书系列:
图书标签:
  • 大气科学
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  • 大气科学
  • 气象学
  • 环境科学
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具体描述

本书不仅全面回顾了全球变化、气候变化模拟与预测、大气环流与大尺度动力学、中小尺度气象学、大气物理、大气环境和大气化学等领域在20世纪和21世纪初的重大研究成就,而且对上述大气科学各领域在新世纪初的发展趋势和前沿科学问题做了展望。

《星海拾贝:现代天体物理学中的前沿探索与未来图景》图书简介 内容提要: 本书是一部聚焦于二十一世纪以来天体物理学领域重大突破、尖端技术应用及未来研究方向的综合性著作。它全面梳理了从引力波探测到系外行星研究,从宇宙学最新观测到暗物质、暗能量本质探索等一系列核心议题,旨在为读者构建一个清晰、深入且富有启发性的现代天体物理学全景图。 第一部分:宇宙的低语——引力波天文学的黎明 引力波的首次直接探测,无疑是二十一世纪科学史上最耀眼的成就之一。本书将详细剖析激光干涉引力波天文台(LIGO)、室女座干涉仪(Virgo)以及KAGRA等探测器的技术原理、运行机制及其在首次发现(GW150914)中所扮演的关键角色。 更进一步,本书深入探讨了引力波天文学如何正在重塑我们对极端天体物理过程的理解。内容涵盖了双黑洞并合、中子星并合事件(如GW170817,多信使天文学的里程碑)的详细物理模型。我们不仅关注并合产物——无论是超大质量黑洞的形成,还是重元素(如金、铂)的起源——还探讨了引力波信号如何作为一种全新的“宇宙信使”,来检验广义相对论的有效性,并测量宇宙的膨胀率(哈勃常数)。 此外,本书也展望了下一代引力波探测器,如空间干涉引力波天文台(LISA),它将开启对超大质量黑洞并合以及宇宙早期原初引力波的探索,为理解宇宙的结构演化提供前所未有的窗口。 第二部分:宜居世界的搜寻——系外行星科学的飞跃 系外行星的发现数量已从最初的零星发现激增至数千颗,彻底颠覆了我们对太阳系独特性和行星形成普遍性的认识。本书细致回顾了开普勒(Kepler)和苔丝(TESS)任务的关键贡献,重点阐述了凌星法和多普勒频移法等主要探测技术的工作流程及其局限性。 重点章节将集中于“宜居带”行星的特征分析。我们不仅仅停留在行星的轨道参数和质量估算上,而是深入探讨了大气光谱学在识别生物标志物(Biosignatures)中的前沿进展。例如,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)如何以前所未有的精度解析系外行星的大气成分,寻找水蒸气、甲烷甚至可能存在的生命迹象。本书还会讨论“超级地球”和“迷你海王星”等新兴行星类别的形成机制,以及它们对于行星演化理论的挑战。 第三部分:宇宙的宏大叙事——暗物质与暗能量的边界 暗物质和暗能量构成了宇宙质量-能量的约95%,但其本质至今仍是物理学最大的谜团。本书系统梳理了当前主导暗物质研究的实验范式,包括地下直接探测实验(如XENONnT、PandaX)寻找弱相互作用大质量粒子(WIMPs),以及间接探测实验(如费米伽马射线空间望远镜)对湮灭或衰变产物的搜寻。同时,对轴子(Axions)等轻量级暗物质候选粒子的最新实验进展也有详细介绍。 在暗能量方面,本书聚焦于测量其状态方程参数($w$)的最新大型巡天项目,如欧几里得(Euclid)任务和未来的大平方望远镜(LSST)。通过引力透镜、重子声学振荡(BAO)和星系红移巡天数据的结合分析,科学家们正努力确定暗能量是宇宙学常数,还是动态的第五种力。本书将对各种竞争性的暗能量模型进行深入的物理学对比。 第四部分:结构的涌现与演化——星系形成与黑洞动力学 现代天文学的焦点已转向“宇宙黎明”,即第一批恒星和星系形成的时代。本书详细介绍了JWST在观测早期宇宙($z>10$)中发现的,远比理论模型预测的更为成熟的星系样本,以及这些发现如何迫使我们修正星系形成和重离子化的时间线。 在星系中心,超大质量黑洞(SMBHs)的形成与宿主星系演化的共生关系是研究的核心。本书探讨了活动星系核(AGN)反馈机制在调节星系恒星形成率方面的影响,并追踪了从种子黑洞到数十亿太阳质量黑洞的演化路径。此外,针对银河系中心人马座A(Sgr A)的事件视界望远镜(EHT)成像项目,本书提供了其高分辨率观测背后的物理学原理,以及这些图像如何验证了爱因斯坦场方程在强引力场下的适用性。 第五部分:面向未来的观测技术与计算天体物理 本书的最后一部分,将目光投向支撑上述所有前沿发现的技术基石。在观测技术方面,除了引力波和高能电磁波段,本书还探讨了中微子天文学(如冰立方Neutrino Observatory)在追踪宇宙射线起源方面的潜力,以及射电波段的长期监测网络(如SKA)对星系演化和脉冲星计时阵列(PTA)搜索低频引力波的贡献。 在理论和计算方面,本书强调了大规模数值模拟的重要性。从星系形成到流体力学网格模拟,再到利用机器学习和人工智能(AI)方法处理海量天文数据,计算天体物理正成为突破瓶颈的关键驱动力。本书将展示如何利用这些工具来模拟复杂的物理过程,并从噪声中提取可靠的科学信号。 结语: 《星海拾贝》不仅是对过去二十年天体物理学成就的总结,更是对未来几十年科学蓝图的展望。它旨在激发读者对宇宙深层奥秘的好奇心,理解复杂科学问题的解决路径,并认识到跨学科合作在探索我们存在之谜中的决定性作用。本书适合天文、物理学专业学生、研究人员,以及所有对现代科学前沿怀有浓厚兴趣的广大读者。

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读后感

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用户评价

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坦白说,我曾经认为“大气科学”是一个遥不可及的专业领域,充满了枯燥的公式和复杂的模型。《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,彻底改变了我的这一看法。作者以一种极其生动和引人入胜的方式,将大气科学的魅力展现在我面前。我尤其被书中关于“大气环流”的讲解所吸引。作者没有直接抛出专业术语,而是通过描绘全球风的流动,让我理解了热量是如何在地球上进行分配的,以及季风、信风等是如何塑造了不同地区的气候。他甚至还提到了关于“大气行星波”的研究,让我看到了大气系统如同一个巨大的、有机的整体,充满了精妙的相互作用。这种宏观的视角和对复杂系统内在联系的揭示,让我对地球有了更深刻的认识。而且,书中还深入探讨了“大气探测技术”的最新进展。我第一次了解到,科学家们是如何利用卫星、雷达、无人机等先进技术,来获取关于大气的高分辨率数据,并且如何利用这些数据来改进天气预报和气候模型。这种对科技创新的赞美和对科学探索的鼓励,让我对接下来的阅读充满了期待。这本书的阅读体验,就像是一次知识的洗礼,每一次翻阅都充满了新的启迪。

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我原本以为购买这本书,会是带着一种“了解一下”的心态,毕竟“大气科学”这个词听起来就有些距离感,但事实证明,我错了,而且是大错特错!《21世纪初大气科学前沿与展望》所展现的,远不止是冰冷的数据和复杂的模型,它更像是一部关于地球生命脉搏的史诗。我特别被书中对“大气环流”的阐述所吸引,作者没有直接甩出“科里奥利力”这类术语,而是通过描述全球风的流动,解释了它如何像一个巨大的“呼吸系统”,影响着从赤道到极地的气候模式。我甚至能想象出那些无形的风带,如何巧妙地将热量和水分输送到世界各地,维系着生命的繁衍。书中的“云的物理学”部分也让我惊叹不已,那些我们习以为常的云朵,原来蕴含着如此复杂的能量转换和粒子相互作用。作者用生动的语言,描绘了水滴如何凝结、冰晶如何生长,以及它们最终如何决定一场降雨的来临,这种细腻的描写,让我对头顶上的天空有了全新的认识。此外,关于“大气成分变化”的讨论,让我深刻体会到人类活动对地球系统的影响。书中通过清晰的图表和深入浅出的解释,揭示了温室气体如何悄然改变着地球的“体温”,以及这种改变可能带来的长远后果。我感觉自己不再是一个旁观者,而是这个巨大生态系统中的一份子,我对如何保护我们共同的家园有了更强烈的责任感。这本书的价值,绝不仅仅在于知识的传递,更在于它能够唤醒我们内心深处对自然的好奇和敬畏。

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坦白说,一开始我对这本书的期望并不高,觉得“大气科学”这样的话题,大概率会是一本晦涩难懂的学术专著。然而,《21世纪初大气科学前沿与展望》彻底改变了我的看法。作者的叙述方式简直堪称奇迹,他能将最前沿的科学研究,转化成我们普通人也能理解的生动故事。例如,书中关于“数值天气预报”的讲解,我原本以为会充斥着各种复杂的方程组,结果作者却用“预测明天天气就像在玩一个巨大的、动态的拼图游戏”来比喻,让我瞬间理解了这种模式的原理和局限性。他甚至还提到了早期计算机的算力限制,以及科学家们如何一步步突破技术瓶颈,才有了如今相对准确的天气预报。这种历史的视角,让我更加珍惜现在所拥有的便捷信息。另外,让我深感震撼的是书中对“气候模型”的介绍。作者没有仅仅罗列模型的名字,而是深入剖析了不同模型在处理复杂大气现象时所采用的不同策略,以及它们如何帮助我们预测未来几十甚至上百年的气候变化趋势。读到这里,我仿佛看到了科学家们在实验室里,用数据和代码构建的“虚拟地球”,他们在努力描绘着我们星球的未来图景。这本书还巧妙地融入了许多关于“大气边界层”的研究,让我明白了我们日常生活所处的这层空气,是如何受到地面影响,并且又如何影响着更广阔的天空。作者的笔触细腻,引人入胜,读起来丝毫没有枯燥之感。

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我一直对我们所生活的地球充满好奇,尤其对那片无形却又无比重要的天空。《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,就像是一位经验丰富的向导,带领我深入探索大气科学的广阔世界。作者的文字极富感染力,他能将最深奥的科学原理,用最简洁明了的语言表达出来。我特别欣赏书中关于“大气污染物”的讨论。作者没有简单地列举污染物种类,而是深入分析了它们是如何在大气中发生化学反应,以及它们对人体健康和生态环境造成的深远影响。他甚至还提到了关于“空气质量监测”和“污染治理”的国际合作案例,让我看到了科学在解决全球性环境问题中的巨大作用。这种将科学研究与社会责任相结合的视角,让我对这本书的价值有了更深的认识。而且,书中还探讨了“气候模型的应用与挑战”。我第一次了解到,科学家们是如何利用复杂的计算机模型来模拟地球未来的气候变化,以及这些模型在预测极端天气事件和评估减缓气候变化策略方面的作用。这种对科学方法的介绍和对未来趋势的展望,让我对接下来的阅读充满了浓厚的兴趣。这本书的阅读体验,就像是一次智慧的启迪,每一次翻页都充满了新的思考和感悟。

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在阅读《21世纪初大气科学前沿与展望》之前,我对大气科学的认知仅限于教科书上的基础概念。然而,这本书却以一种完全颠覆性的方式,让我重新认识了这个领域。作者的文字功底深厚,他能够将最前沿的科学研究,用一种引人入胜的笔触呈现出来。我尤其喜欢书中关于“大气边界层”的讨论。作者通过生动的比喻,让我理解了这层与地面紧密相连的大气是如何受到地形、植被和人类活动的影响,并且又如何影响着我们日常的天气现象。他甚至还提到了科学家们如何利用各种仪器来监测边界层的变化,以及这些监测数据对于城市规划和环境保护的意义。这种将抽象的科学理论与现实生活紧密结合的方式,让我深感佩服。而且,书中还深入探讨了“大气输送”的机制。我第一次了解到,大气中的污染物和水汽是如何在全球范围内进行长距离传输的,以及这种传输过程如何影响着区域气候和生态环境。作者甚至还提到了关于“酸雨”和“空气污染”的国际合作案例,让我看到了科学研究在解决全球性环境问题中的重要作用。这本书的阅读体验,就像是在进行一次心灵的洗礼,每一次翻页都充满了新的发现和感悟。

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我一直对我们头顶上的天空充满了敬畏,而《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,则将这份敬畏升华为了一种深刻的理解。作者以一种极其通俗易懂的方式,将大气科学的奥秘娓娓道来。我特别喜欢书中关于“云的形成与降水”的章节。作者没有简单地解释物理过程,而是通过描绘云朵在天空中变幻莫测的形态,以及雨滴从天空落下时所蕴含的能量,让我感受到了大自然的鬼斧神工。他甚至还提到了关于“人造降雨”的研究,让我看到了人类在试图理解和利用自然规律方面的努力。这种对细节的关注和对科学原理的深入剖析,让我对这本书的喜爱程度又增加了一层。而且,书中还探讨了“全球气候变化”的科学证据。我第一次了解到,科学家们是如何通过分析冰芯、树木年轮等古气候记录,来重建地球过去的气候变化趋势,以及如何通过复杂的模型来预测未来的气候走向。这种严谨的科学态度和对未知世界的探索精神,让我深感振奋。这本书的阅读过程,就像是在进行一次智慧的旅行,每一次阅读都让我对世界有了更深的认识。

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我一直以来都对我们头顶上的天空充满了好奇,总觉得那里隐藏着无数的秘密。《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,就像一把钥匙,为我打开了通往这些秘密的大门。作者的文字极富感染力,他能用一种近乎诗意的语言,描绘出大气科学的宏伟图景。我特别喜欢书中关于“季风”的章节,作者没有直接给出定义,而是通过描述亚洲大陆夏季的炎热与潮湿,以及冬季的干冷,生动地勾勒出季风系统的形成和演变。我仿佛能感受到那股巨大的气流,如何在海洋和陆地之间穿梭,塑造着亿万人的生活方式。书中的“臭氧层”讨论,也让我受益匪浅。我以前只知道臭氧层很重要,但具体为什么重要,以及它面临的威胁,都模糊不清。这本书用清晰易懂的方式,解释了臭氧层如何吸收紫外线,保护地球生命,以及“蒙特利尔议定书”这样的国际合作是如何拯救了这个“地球的保护伞”。这种科学的严谨与人性的关怀相结合,让我对这本书的评价又高了一层。而且,作者在探讨“大气探测技术”时,并没有止步于列举仪器设备,而是深入介绍了各种探测手段是如何协同工作,共同构建起我们对大气的三维认知。从地面观测站到卫星遥感,再到探空气球,每一个环节都充满了智慧和匠心。这本书的阅读体验,就像是在进行一次身临其境的地球科学探险,每一页都充满了惊喜和收获。

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作为一个对科学充满兴趣但又非专业出身的读者,我常常在阅读这类书籍时感到有些吃力。然而,《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,完全出乎我的意料。作者以一种极其睿智和易懂的方式,将复杂的大气科学概念呈现在我面前。我尤其欣赏书中对“极端天气事件”的剖析。作者并没有简单地将它们归结为“运气不好”,而是深入分析了厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等背后的动力学机制,以及它们如何在全球范围内引发干旱、洪涝、飓风等灾害。他甚至还提到了科学家们如何利用大数据和人工智能来提高对这些事件的预警能力,让我看到了科学在应对挑战中的巨大潜力。书中关于“碳循环”的论述,也让我对气候变化有了更深层次的理解。我了解到,不仅仅是燃烧化石燃料,森林砍伐、土地利用变化等都会影响大气中的碳平衡。这种全局性的视角,让我认识到气候变化是一个多么复杂而又 interconnected 的问题。我感觉自己就像是一个学生,在课堂上认真听讲,并且时不时地发出“哦,原来是这样!”的感叹。作者的语言流畅自然,没有任何生硬的学术腔调,仿佛是在和一个博学的朋友聊天。这本书不仅让我增长了见识,更让我对我们星球的未来多了一份思考。

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这本书简直让我大开眼界!读之前,我以为大气科学不过是关于天气预报和一些气候变化的冰冷数据,但《21世纪初大气科学前沿与展望》完全颠覆了我的认知。它不仅仅是堆砌事实,而是以一种引人入胜的方式,将那些抽象的概念变得生动有趣。比如,书中对“同化技术”的讲解,我原本以为会是枯燥的技术名词和复杂的数学公式,结果作者却通过类比,将它比作“为地球发烧量体温、诊断病因”的过程,一下子就让我明白了这项技术在理解复杂大气系统中的重要性。更让我印象深刻的是,书中并没有止步于介绍现状,而是深入探讨了那些尚未解决的科学难题,比如对极端天气事件的精确预测,以及如何更有效地减缓气候变化带来的影响。作者的语言风格非常接地气,即使是对于非专业读者来说,也能够轻松理解其中的奥秘。我尤其喜欢书中在讨论“大气遥感”部分时,所描绘的从太空中“看”地球的景象,那种宏大的视角和精细的观测能力,让我对人类科技的力量有了更深的敬畏。而且,书中还巧妙地穿插了一些历史故事和科学家的趣闻轶事,让阅读过程更加轻松愉悦,仿佛是在与一位经验丰富的老教授进行一次深入的学术交流,而不是在啃一本枯燥的教科书。它让我重新审视了我们赖以生存的大气层,以及人类在这个复杂系统中所扮演的角色。这本书绝对是任何对地球科学感兴趣的人的必读书目,它不仅增长了我的知识,更激发了我对科学探索的热情。

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我一直以来都对宇宙和我们所处的地球环境着迷,而《21世纪初大气科学前沿与展望》这本书,则是我的一次全新探索之旅。作者以一种令人惊叹的叙事能力,将大气科学这个庞大而复杂的领域,变得触手可及。我印象最深刻的是书中关于“大气化学”的介绍。我之前对大气只停留在物理层面,但这本书让我看到了大气中那些无形分子的奇妙互动。作者以生动的例子,解释了光化学反应如何产生臭氧,以及工业排放的污染物如何在大气中引发酸雨等现象。这种对微观世界的深入挖掘,让我对大气系统的复杂性有了全新的认识。而且,书中还探讨了“大气辐射”的重要性。我第一次了解到,太阳辐射是如何被大气吸收、反射和散射的,以及这种能量的流动是如何驱动着地球的气候系统。作者甚至还提到了黑碳和气溶胶等对辐射平衡的影响,让我看到了那些看似微小的粒子,却能对全球气候产生如此巨大的作用。这本书的阅读过程,就像是在进行一场感官的盛宴,每一页都充满了新奇和启迪。我特别欣赏作者在描述科学研究过程时所展现的严谨态度和创新精神,这让我对科学研究本身充满了敬意。

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