Instructor's Manual to Accompany Severe and Hazardous Weather pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kendall/Hunt Publishing Company

作者:Bob Rauber

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-04

价格:0

装帧:Spiral-bound

isbn号码:9780757519000

丛书系列:

图书标签:

• 气象学
• 恶劣天气
• 危险天气
• 教材辅助
• 教学手册
• 气象灾害
• 天气预报
• 气象教育
• 自然灾害
• 环境科学

好的，这是一份根据您的要求撰写的、不包含《Instructor's Manual to Accompany Severe and Hazardous Weather》内容的、详细的图书简介，旨在模拟真实出版物的写作风格。 --- 《大气动力学与天气预报原理》：深入探索极端天气系统的精妙机制与预测实践 作者： [此处可填写真实作者姓名或“多位资深气象学家”] 出版社： [此处可填写真实出版社名称或“学术前沿出版社”] 建议零售价： [请自行设定，例如：￥188.00] ISBN： [请自行设定] --- 内容简介： 《大气动力学与天气预报原理》 是一部全面且深入的专著，旨在为气象学、大气科学、环境科学以及相关工程领域的学生、研究人员和专业人士提供一个坚实的理论基础和前沿的实践视野。本书的核心目标在于系统地阐释驱动地球大气运动的物理定律，并详细剖析这些定律如何在实际天气系统中得以体现，特别是那些对人类社会和经济活动具有重大影响的复杂天气现象。 本书结构严谨，内容组织遵循从宏观到微观、从理论推导到实际应用的逻辑链条。它超越了基础天气学概念的简单罗列，致力于构建一个多层次的认知框架，使用户能够真正理解天气系统的内在驱动力和演变规律。 第一部分：大气运动的理论基石 本部分奠定了理解天气现象所需的基本物理和数学框架。我们首先回顾了流体力学和热力学的核心原理，随后重点引入了理解大气运动的关键概念： 1. 流体力学基础与地转平衡： 详细探讨了牛顿运动定律在大气尺度上的应用，特别是科里奥利力在宏观环流中的决定性作用。书中包含了对地转风、梯度风和切向风的精确推导和物理意义的阐释，为理解大尺度气压系统的分布提供了理论支撑。 2. 热力学过程与层结稳定性： 对干绝热和湿绝热过程进行了细致的分析，引入了浮力势、假相当位温等关键保守量。稳定性分析部分，通过对Richardson数和Brunt-Väisälä频率的探讨，为后续理解对流和垂直运动的触发机制打下了坚实的基础。 3. 大气运动的尺度分析： 采用尺度分析的方法，区分了行星尺度、天气尺度和微尺度运动的动力学特征，清晰界定了不同尺度现象所适用的动力学方程组（如原始方程组的简化形式）。 第二部分：中尺度天气系统的动力学机制 本部分是本书的重点，聚焦于对流层中层尺度（约数十到数千公里）天气系统的形成、组织和生命周期。这些系统是极端天气事件的主要来源。 1. 中尺度环流的激发： 深入剖析了地形、热力对比（如海陆热力差异）、锋面活动以及辐合/辐散机制如何作为中尺度系统的“引爆器”。 2. 涡度理论的深度应用： 系统阐述了绝对涡度、相对涡度与位涡的概念。通过对等压面和等熵面上位涡守恒原理的讨论，揭示了中纬度气旋的生成、发展与变性过程中的能量和角动量传输机制。 3. 锋面动力学与气旋发展： 详细介绍了准地转垂直环流理论在解释锋面两侧气流的抬升和下沉活动中的作用。同时，本书也引入了更精细的非地转平衡和热力风关系，以解释锋面与急流核心的耦合。 4. 干对流与潜热释放： 探讨了积云的形成过程、云微物理过程对大气能量的重新分配（特别是潜热释放如何反馈到动力学系统中），以及如何利用CAPE和CIN等指标进行对流潜势的评估。 第三部分：极端天气现象的诊断与模拟 本部分将理论知识应用于实际的、具有高度社会影响力的天气现象的诊断和现代预报技术中。 1. 强对流系统的结构与组织： 针对雷暴、飑线、超级单体等强对流天气，本书不仅描述了其宏观结构，更着重于分析其内部的准定常三维流场，例如观测到的钩状回波与中气旋的动力学联系。 2. 热带气旋的演变： 从热带扰动开始，系统地介绍了热带气旋的生成环境、强度维持机制（如Eyring动力学）以及转向和减弱的动力学因素。对风暴的结构（眼墙、雨带）和强度估算方法进行了详尽的介绍。 3. 数值天气预报（NWP）导论： 提供了对现代天气预报系统工作原理的概述。内容涵盖了大气方程组的离散化、数据同化技术（如四维变分同化和集合卡尔曼滤波的原理简介）、模式网格的设置，以及预报产品的解读，强调了初始场误差和模式分辨率对预报准确性的影响。 4. 预报误差与不确定性分析： 引入集合预报的概念，解释了如何通过多组模式运行来量化和传达预报的不确定性，这对风险管理至关重要。 特色与受众： 本书的特色在于其数学严谨性与物理直观性的完美结合。每一理论推导后都紧跟着实际气象图例或案例分析，确保读者能够将抽象的数学模型与真实的观测数据联系起来。 本书适用于： 大气科学、气象学专业本科高年级及研究生。 从事环境监测、气候变化研究的科研人员。 需要深入理解天气系统与动力学原理的预报员和工程师。 通过阅读《大气动力学与天气预报原理》，读者将不仅学会“看”天气，更将学会“懂”天气，从而为未来在大气科学领域进行更深入的研究或更精准的预报实践打下坚实的基础。

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这份资料在构建一个坚实的理论框架方面做得极其出色，它没有浪费篇幅在那些不必要的、过于基础的物理概念上，而是直接切入到与“严重和危险天气”直接相关的动力学和热力学原理。我尤其赞赏其对数值天气预报模型局限性的坦诚讨论。作者非常清晰地指出了，尽管计算能力飞速发展，但由于初始条件的敏感性和模型分辨率的限制，预测那些快速发展的、局地性的剧烈天气仍然是一项充满挑战的任务。这种对科学局限性的诚实交代，反而增强了这份材料的可信度。它没有给出虚假的确定性，而是引导读者去理解概率和不确定性在气象预报中的核心地位。阅读过程中，我感觉自己仿佛站在一个气象研究机构的控制中心，不仅学习了“是什么”，更领会了“为什么会这样”以及“我们还能知道多少”的深度思考过程。

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从实用性的角度来看，这本书的架构简直是为那些需要快速掌握关键概念的专业人士量身定做的。内容的组织逻辑非常清晰，章节之间的过渡平滑自然，仿佛是经过精心编排的交响乐。它没有采用那种枯燥的、堆砌公式的写法，而是将复杂的数学模型嵌入到实际案例的分析之中，使得理论不再是空中楼阁。例如，在讨论强对流系统的组织结构时，作者巧妙地结合了多种观测数据——雷达回波、卫星云图，甚至还有探空气球的剖面图——来共同佐证理论模型的有效性。这种多维度的数据交叉验证，极大地提升了学习体验的沉浸感和说服力。对于需要在高压环境下快速做出决策的气象人员或应急管理者而言，这种高度聚焦、直击核心的讲解方式无疑是最理想的学习路径。

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这本书的叙述风格有一种沉稳而坚毅的力量感，它避开了华丽的辞藻，专注于事实的陈述和逻辑的推演。阅读过程中，我常常被那种面对巨大自然力量时人类知识体系的精确性所震撼。它像一把精密的解剖刀，将那些我们肉眼难以察觉的、决定天气走向的物理过程一一剖开展示。尤其是在描述极端降水事件的微物理过程时，作者对云内粒子增长和碰撞的描绘，细致到令人屏息，让人体会到每一次降雨滴的形成背后，都是一场复杂的物理化学博弈。这本书的价值在于，它把“随机的灾难”重构为了“可理解的物理过程”，这种知识的赋能感，远超出了仅仅了解天气预报符号的层面，它赋予了读者一种更深层次的敬畏与洞察力。

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这本书真是让人大开眼界，尤其是在理解那些难以预测的天气现象方面。它不仅仅是一本教科书，更像是一本深入剖析大气层内部复杂运作的指南。我特别欣赏作者在解释极端天气成因时的那种抽丝剥茧的严谨态度。很多时候，我们只是看到暴风雪或龙卷风的结果，但这本书却带我们回溯到那些微小的气流、温度梯度和湿度的微妙变化如何累积，最终酝酿出足以改变地貌的自然力量。书中对不同类型风暴的分类和特征描述得非常细致，从雷暴的生命周期到飓风的眼墙结构，每一个细节都处理得井井有条。对于任何想从表面现象深入到底层机制的读者来说，这都是一份宝贵的资源。它强迫你用一种全新的、更科学的视角去看待我们头顶上变幻莫测的天空，而不是仅仅停留在“天气真可怕”的感性认知上。

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我必须承认，这本书在涵盖范围的广度上表现出了惊人的能力。它不仅仅停留在北美或欧洲的经典气象案例上，而是似乎试图提供一个全球性的视角来审视这些危险现象的共性和特性。书中对热带气旋的强度评估标准、中纬度气旋的爆发性增强（Bombogenesis）的机制解析，以及山地对流的影响等不同地理和气候背景下的课题都有涉及，展现了作者深厚的学术功底和全球视野。这种跨地域的对比分析，帮助我理解到，虽然天气物理定律是普适的，但地形、海温等边界条件如何塑造出截然不同的局部灾害模式。对于希望构建全面气象知识体系的进阶学习者来说，这种广博性是极其宝贵的，避免了知识的地域偏见。

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