Atmospheric Thermodynamics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:North, Jerry/ Erukhimova, Tatiana

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2009-5

价格:$ 96.05

装帧:

isbn号码:9780521899635

丛书系列:

图书标签:

大气热力学
热力学
大气科学
气象学
物理学
环境科学
流体力学
传热学
大气物理
气候学

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具体描述

This textbook presents a uniquely integrated approach in linking both physics and chemistry to the study of atmospheric thermodynamics. The book explains the classical laws of thermodynamics, focuses on various fluid systems, and, recognising the increasing importance of chemistry in the meteorological and climate sciences, devotes a chapter to chemical thermodynamics which includes an overview of photochemistry. Although students are expected to have some background knowledge of calculus, general chemistry and classical physics, the book provides set-aside refresher boxes as useful reminders. It contains over 100 diagrams and graphs to supplement the discussions, and a similar number of worked examples and exercises, with solutions included at the end of the book. It is ideal for a single-semester advanced course on atmospheric thermodynamics, and will prepare students for higher-level synoptic and dynamics courses.

《大气的奥秘：温度、能量与我们息息相关的世界》这是一本深度探索大气热力学奥秘的书籍，但它并非一本枯燥乏味的教科书。相反，它以一种引人入胜且易于理解的方式，将我们周围无处不在的大气现象及其背后的物理原理娓娓道来。本书旨在揭示为什么天空呈现出不同的色彩，为什么天气变化如此莫测，以及这些看似遥远的大气过程如何深刻地影响着我们的日常生活、生态系统，乃至整个地球的未来。本书的叙述从最基本的大气组成出发，介绍空气的构成，以及这些气体分子如何通过碰撞和运动来储存和传递能量。我们将跟随作者的笔触，一步步理解温度在空气中的传播机制，包括传导、对流和辐射这三种基本的热量传递方式，以及它们在大气层中的独特表现。例如，为什么太阳的光芒能够温暖地球，但又不会让地球表面温度无限升高？本书将深入剖析太阳辐射的特性，以及大气层如何扮演着一层天然的“温室”，截留一部分热量，使地球维持在一个适宜生命生存的温度范围。随后，本书将重点聚焦于水在不同形态下的神奇转变。水蒸气的形成、凝结以及融化，这些我们日常生活中司空见惯的现象，实则蕴含着巨大的能量变化。本书将详细解释汽化潜热和凝结潜热的概念，并阐述它们如何在云的形成、降雨的发生以及雷暴的酝酿中扮演至关重要的角色。我们将了解到，每一次阵雨的到来，都伴随着大量能量的释放或吸收，而这些能量的流动，恰恰是大尺度天气系统得以运转的动力。本书的一大亮点在于，它将理论知识与实际观测紧密结合。读者将接触到各种测量温度、湿度、气压等大气参数的仪器和方法，并学习如何解读这些数据。通过分析实际的天气图和气候数据，我们将能够更直观地理解大气热力学的原理是如何作用于现实世界的。例如，高压和低压系统是如何形成的？风又是如何在这些气压差异下产生的？本书将揭示这些现象背后的动力学和热力学驱动力，让我们对天气预报的科学性有更深刻的认识。 “能量守恒”是本书贯穿始终的核心概念之一。我们将学习到，大气中的能量不会凭空产生或消失，而是在不同的形式之间相互转化。从太阳辐射的能量，到空气中分子的动能，再到水分子相变时吸收或释放的潜热，这些能量的转化和传递构成了地球气候系统的动态平衡。本书将通过生动的例子，说明这些能量转化是如何影响着局地的气候特征，例如山区的降雨量为何高于平原，或者沿海地区的温度变化为何比内陆地区更缓和。本书还将探讨一些更为复杂的大气现象，例如大气不稳定性的产生机制。当空气层中的温度分布呈现出某种特定的垂直结构时，微小的扰动就可能引发剧烈的对流运动，导致云的快速发展，甚至形成破坏性的风暴。本书将详细解析对流不稳定性的条件，以及它与强对流天气，如雷暴、冰雹和龙卷风之间的紧密联系。读者将有机会深入了解这些令人敬畏的自然现象是如何在大气的热力学作用下诞生的。此外，本书还不会回避当前备受关注的气候变化议题。我们将从大气热力学的角度，审视温室效应的本质，以及人类活动，特别是温室气体排放，是如何打破原有的能量平衡，导致全球气温上升。本书将深入分析不同温室气体的特性，以及它们对地球辐射收支的影响。同时，它也将探讨气候变化可能带来的连锁反应，例如海平面上升、极端天气事件频发以及对全球生态系统的冲击。通过科学的分析，本书旨在帮助读者建立起对气候变化原因及其影响的清晰认知，并激发对环境保护的责任感。本书的语言风格力求通俗易懂，避免使用过多晦涩难懂的专业术语。即使是对于没有物理学背景的读者，也能在阅读过程中逐步掌握核心概念。作者善于运用形象的比喻和生动的实例，将抽象的物理原理具象化，使读者能够轻松地理解和记忆。例如，在解释大气压力时，作者可能会将空气比作一层层叠放在一起的柔软的棉被，而压力则是这些棉被的重量。本书的结构安排也十分合理。从基础概念的引入，到复杂现象的剖析，层层递进，逻辑清晰。每一章都以清晰的引言开始，明确本章的学习目标，并在结尾处进行总结，帮助读者回顾和巩固所学知识。同时，本书还可能包含一些思考题或练习题，鼓励读者在阅读后进行独立思考和实践。总而言之，这是一本能够让你重新认识我们头顶上那片广阔天空的书。它不仅仅是在讲述科学原理，更是在描绘一幅宏大的地球气候图景。通过阅读本书，你将不再仅仅是旁观者，而是能够理解和欣赏大气的律动，洞察天气的变化，并对我们赖以生存的地球环境有一个更深刻的敬畏和认识。它将为你打开一扇通往大气科学世界的大门，让你在感受科学魅力的同时，也能更好地理解我们所处的这个息息相关的世界。