Meteorological and Air Quality Models for Urban Areas pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Alexander, Mahura 编

出品人:

页数:201

译者:

出版时间:

价格:$ 123.17

装帧:

isbn号码:9783642002977

丛书系列:

图书标签:

• 气象模型
• 空气质量模型
• 城市气象
• 城市空气质量
• 数值模拟
• 大气污染
• 环境科学
• 城市环境
• 微气象
• 模型应用

探索城市大气之谜：环境模型与决策支持 本书并非直接探讨《气象与城市空气质量模型》，而是聚焦于一个更广泛且至关重要的议题：如何运用环境建模技术，深入理解并有效管理城市区域的大气环境。我们关注的重点在于，这些模型如何超越单纯的科学研究，成为城市规划、环境政策制定以及公众健康保护的强大决策支持工具。 书中，我们将引领读者穿越复杂的大气科学前沿，探究各类环境模型的核心原理、构建方法以及其在解决现实问题中的独特价值。这其中，气象模型的演进与精细化是基础。我们将审视不同尺度下气象模型（从全球到区域，再到城市局地）的优势与局限，以及如何通过同化观测数据、优化物理过程参数化等手段，提升气象预报的准确性，特别是对城市特有的热岛效应、地形影响等现象的模拟能力。 紧接着，我们将深入空气质量模型的构建与应用。这包括了从排放源识别、输送扩散机制、化学反应转化到沉降过程的完整链条。我们将详细介绍化学传输模型（CTM）在模拟一次污染物（如SO2、NOx）和二次污染物（如O3、PM2.5）中的作用，以及它们如何捕捉城市排放源的“近场”效应与区域输送的“远场”影响。特别地，我们将讨论如何将高分辨率的排放清单数据、详细的化学反应机理以及准确的气象场耦合，以实现对城市空气污染物时空分布的精细刻画。 本书的核心价值在于，它不仅仅是模型本身的介绍，而是强调模型的实际应用与决策支持。我们将在书中探讨，如何利用这些经过验证的环境模型，来回答一系列城市大气环境管理中的关键问题： 情景分析与政策评估： 如何模拟不同减排政策（如控制工业排放、推广绿色交通、调整能源结构）对未来城市空气质量的影响，从而为政府制定最有效的环境法规和减排目标提供科学依据。例如，模拟在特定交通管制措施下，城市主干道PM2.5浓度的下降幅度，为制定限行政策提供量化支持。 风险评估与公众健康： 如何利用模型预测特定污染物浓度超标的区域和时间，识别高风险人群，并为公众提供及时准确的健康预警信息。我们将探讨模型输出数据如何与流行病学研究相结合，量化空气污染对呼吸系统疾病、心血管疾病等健康影响，为公共卫生决策提供支撑。 城市规划与可持续发展： 如何将环境模型纳入城市规划的早期阶段，评估不同城市发展模式（如城市扩张、绿地建设、交通网络优化）对空气质量的潜在影响，引导城市走向绿色、可持续的发展路径。例如，模拟在新建高密度住宅区附近增加城市绿地，对改善局地空气质量的效益。 突发事件响应与应急管理： 在发生工业事故、火灾等突发性污染事件时，如何快速启动模型，预测污染物扩散范围和浓度，为应急部门制定疏散、封锁等应对措施提供关键信息，最大程度降低人员伤亡和财产损失。 模型的不确定性与集成应用： 我们将坦诚地讨论环境模型存在的固有不确定性，包括输入数据的误差、模型假设的简化以及物理化学过程模拟的局限性。同时，本书也将重点介绍如何通过模型之间的集成（例如，气象模型与空气质量模型的高耦合）、多模型集合预报以及与观测数据的融合（数据同化），来提高模型预测的可靠性，并为决策者提供更全面的风险认知。 为了实现上述目标，本书的论述将力求详实且具有可操作性。我们将结合国内外成功的案例研究，展示不同模型在实际应用中的具体步骤、关键技术以及取得的成效。同时，本书也将关注模型在数据获取、计算资源需求、以及结果的可视化与解读等方面的挑战，并探讨相应的解决方案。 本书的目标读者包括但不限于：环境科学家、大气物理学家、城市规划师、环境工程师、公共卫生专家、政府决策者以及对城市环境问题感兴趣的社会公众。我们希望通过本书，能够搭建一座连接科学研究与实际应用之间的桥梁，启发读者以更系统、更科学的视角来审视和应对城市大气环境的严峻挑战，最终为建设更健康、更宜居的城市贡献力量。

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老实说，我抱着一种审慎的态度开始阅读这本专著的，毕竟市面上关于环境建模的书籍汗牛充栋，真正能让人眼前一亮的并不多。然而，这本书在技术细节的处理上，展现出了令人惊叹的细致和严谨性。它没有满足于提供一个“黑箱”式的模型介绍，而是花费了大量篇幅去解析模型中关键参数的选取标准和敏感性分析过程。例如，在讨论边界层参数化方案时，作者列举了数种主流方案的优缺点，并辅以实际观测数据的对比，这种对比分析极具说服力。对于那些希望将这些模型应用于实际工程项目中的读者来说，书中关于数据预处理和后处理部分的介绍无疑是宝贵的财富。他们详述了如何将遥感数据、地面观测数据和数值天气预报结果有效地整合进空气质量模拟流程中，这些操作层面的指导，远比单纯的理论推导来得更具实操价值。我特别欣赏作者在阐述复杂算法时所采用的清晰逻辑链条，虽然涉及高深的数学公式，但总能通过直观的图表和比喻来辅助理解，使得技术门槛的感知大大降低。这本书无疑是一本可以被反复翻阅的工具书，而不是那种读完就束之高阁的“概念书”。

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这本书的封面设计得非常引人注目，充满了科技感和严谨的氛围，一下子就抓住了我的眼球。我本来就对城市环境科学领域抱有浓厚的兴趣，尤其关注那些与我们日常生活息息相关的空气质量问题。翻开扉页，我就被作者在引言中对当前城市环境挑战的深刻洞察所吸引。他们没有停留在泛泛而谈的层面，而是直击痛点，用详实的数据和案例说明了为什么我们需要更精密的模型来预测和管理城市空气污染。书中对不同类型的城市空气质量模型进行了分类介绍，从基础的拉格朗日模型到复杂的化学传输模型，讲解得深入浅出，即便我不是专业的气象工程师，也能大致理解其背后的物理和化学原理。特别是作者在讨论模型不确定性来源时的坦诚态度，让我感到非常踏实。这说明作者不仅是理论的构建者，更是实践中的探索者，他们清楚地知道任何模型都不是完美的，而关键在于如何科学地评估和利用这些工具。我对其中关于城市热岛效应如何影响污染物扩散的那一章印象尤为深刻，那种将气象要素与污染传输紧密耦合的分析思路，展现了极高的学术水准和跨学科视野。总而言之，这本书为我打开了一扇深入了解现代城市环境科学大门的窗户，让我对接下来的阅读充满了期待。

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坦白讲，我对这本书的总体印象是“厚重而实用”。它不是那种快速浏览几遍就能掌握的入门读物，而是需要沉下心来，带着笔记本和计算器去细细品味的案头巨著。我尤其欣赏作者在处理“城市”这一复杂对象时的细致入微。城市地形的复杂性、人为建筑物的遮挡、地表粗糙度的变化，这些在气象模拟中往往是难点，但作者通过引入先进的计算流体力学（CFD）技术，对这些因素进行了精细化的刻画。书中对网格划分策略的讨论，以及如何处理高分辨率计算带来的资源挑战，都体现了作者在工程实践中的丰富经验。对我个人而言，这本书帮助我理解了为什么不同城市会出现截然不同的空气污染格局，那绝不仅仅是排放量的差异，更是城市形态和微气象条件的共同作用。读完后，我感觉自己对城市环境问题有了更系统、更立体化的认知框架，仿佛从一个旁观者变成了能够参与到复杂系统分析中的一员。这是一次非常值得的知识投资。

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阅读体验方面，这本书的排版和插图质量着实令人称赞，这在很多专业学术著作中是难以兼顾的。图表的清晰度和信息的密度达到了一个非常高的平衡点。特别是那些关于污染物浓度空间分布的彩色等值线图和风场矢量图，它们不仅是理论的佐证，本身也具有极高的视觉冲击力。我注意到，书中对不同尺度的模型（从区域传输到城市尺度）的处理方法进行了清晰的区分，这对于研究不同污染源控制策略的专业人士来说至关重要。比如，在讨论机动车尾气对城市局地空气质量的影响时，作者巧妙地引入了基于交通流数据的排放因子模型，并将其嵌入到计算流体力学（CFD）模型框架下进行求解。这种多尺度、多源数据的集成能力，正是当前环境科学研究的前沿方向。更难能可贵的是，作者似乎对历史上的模型发展脉络有着深刻的理解，他们时不时地会穿插一些“历史回顾”，解释为什么某些看似过时的模型在特定情境下仍然具有参考价值，这使得整本书的论述显得有血有肉，有深度而非浮于表面。

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这本书的学术深度是毋庸置疑的，但更让我感到惊喜的是它所展现出的前瞻性视野。作者并没有沉溺于现有技术的修修补补，而是大胆地探讨了未来城市环境模型可能的发展方向。例如，书中对机器学习和人工智能在气象预测和污染源识别中的应用潜力进行了专门的讨论，虽然篇幅不长，但提出的观点极具启发性。他们没有把AI描述成解决一切问题的“万能钥匙”，而是非常务实地指出了当前深度学习模型在处理物理约束和极端天气事件时的局限性，并提出了混合模型的可能性。这种对新技术保持审慎乐观态度的分析，体现了作者深厚的科学素养。此外，书中还涉及到了一些与城市规划和公共卫生政策紧密相关的应用案例，说明了精确的模型预测如何直接转化为可操作的政策建议，例如最佳的绿地布局对污染物扩散的优化作用等。这本书不仅是给模型开发者的，更是给所有关心城市宜居性的决策者提供了一份强大的技术支撑报告。

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