Ionosphere and Applied Aspects of Radio Communication and Radar pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Blaunstein, Nathan/ Plohotniuc, Eugeniu

出品人:

页数:577

译者:

出版时间:

价格:1422.00元

装帧:

isbn号码:9781420055146

丛书系列:

图书标签:

• 电离层
• 无线电通信
• 雷达
• 大气物理学
• 电磁波传播
• 射频工程
• 无线电工程
• 空间物理学
• 信号处理
• 遥感

好的，这是一本名为《大气边界层中的湍流：理论、模型与应用》的图书的详细简介，其内容与您提到的《Ionosphere and Applied Aspects of Radio Communication and Radar》完全无关。 --- 图书名称：《大气边界层中的湍流：理论、模型与应用》 作者： [此处可虚构一位权威气象学家或流体力学专家的名字] 出版社： [此处可虚构一家专注于地球科学或工程科学的知名出版社名称] 出版年份： [此处可虚构一个年份] --- 图书简介 《大气边界层中的湍流：理论、模型与应用》是一部全面深入探讨地球大气最低层的空气动力学现象——湍流——的权威专著。大气边界层（Atmospheric Boundary Layer, ABL），通常指地表向上延伸到约几百米到几公里高度的区域，是地球系统中最直接与人类活动和地表过程相互作用的层次。理解和量化该区域的湍流结构，对于天气预报、空气质量管理、可再生能源开发乃至建筑设计等多个关键领域至关重要。 本书系统地梳理了湍流理论的经典基础，并将其精确地应用于复杂的大气环境。全书结构严谨，内容涵盖了从最基本的流体力学原理到先进的数值模拟方法，旨在为气象学家、环境工程师、土木工程师以及对地球物理流体动力学感兴趣的研究人员提供一个坚实的理论框架和实用的分析工具。 第一部分：湍流的基本原理与经典理论 本书伊始，聚焦于湍流在非均匀、可压缩流体中的基本物理特性。详细介绍了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的推导及其在边界层研究中的核心地位。作者深入探讨了湍流的统计学描述，包括平均量、脉动量、湍流动能（TKE）的演化方程以及湍流应力项的物理意义。 经典理论部分着重阐述了由奥本海默（Obukhov）和蒙宁-奥布霍夫（Monin-Obukhov, MO）相似性理论构建的稳定度和大气可 পূর্বাভাস性框架。本书细致地剖析了稳定、中性和不稳定三种典型条件下的大气廓线，尤其是如何利用无量纲参数（如高度的$z/L$）来统一描述不同气象条件下的动量、热量和水汽输送过程。此外，对湍流扩散理论进行了详尽的论述，包括拉格朗日视角下的颗粒物和污染物输送轨迹分析。 第二部分：边界层结构与参数化模型 本部分将理论与实际观测紧密结合，详细描绘了白天对流边界层（Convective Boundary Layer, CBL）和夜间辐射冷却边界层（Radiative Cooling Boundary Layer, RCL）的独特结构。对于CBL，书中详尽分析了“帽”层（Entrainment Zone）的特征，以及热浮力如何主导垂直混合和能量传输。对于RCL，则重点讨论了地表逆温层的形成机制、湍流的熄灭（Quenching）过程，以及低空急流（Low-Level Jet）与边界层垂直结构相互作用的复杂性。 在模型构建方面，本书系统地评估了当前主流的湍流参数化方案。这包括一阶闭合模型（如K理论的扩展应用）、二阶闭合模型（如TKE和湍流长度尺度的输运方程）以及更复杂的更高阶模型。每种模型的适用范围、局限性以及如何针对特定地表特征（如城市、森林、水体）进行改进，均进行了批判性的分析和详细的数学推导。特别关注了对切变（Shear）和浮力（Buoyancy）共同作用下的湍流闭合问题的处理。 第三部分：湍流的观测技术与数据分析 为了验证和改进理论模型，精确的观测至关重要。本部分介绍了用于探测边界层湍流的关键技术。详细阐述了超声波风速仪（Sonic Anemometer）在测量高频脉动气流中的应用，以及其数据处理流程，包括坐标转换和误差修正。 除了直接测量技术，书中也大量篇幅介绍了遥感技术，如多普勒雷达（Doppler Radar）和激光雷达（Lidar）在三维湍流结构成像上的优势。对于通量测量，重点讲解了涡度协方差法（Eddy Covariance Method）的理论基础、仪器选择、采样频率要求以及长周期数据处理中面临的去趋势和坐标旋转挑战，确保读者能够准确获取地表能量平衡的各个分量（潜热通量、感热通量等）。 第四部分：工程与环境应用 本书的最后部分着眼于如何将严谨的湍流研究成果转化为实际应用。在空气质量管理方面，详细讨论了边界层结构对污染物扩散和稀释能力的控制作用，为区域空气质量预报模型中的边界层参数化提供了科学依据。 在可再生能源领域，本书分析了风能资源评估中湍流强度和风切变对风力发电机叶片载荷与疲劳寿命的影响。对于城市气象学，深入探讨了城市热岛效应与城市峡谷内湍流混合的耦合机制，以及如何在城市规划中利用湍流来优化通风和污染物排放控制。此外，还涵盖了在极端天气事件（如阵风、低空切变）中，湍流对基础设施（如高层建筑、桥梁）气动载荷的贡献分析。 总结 《大气边界层中的湍流：理论、模型与应用》不仅是一本教科书，更是一本重要的参考手册。它清晰地勾勒了大气边界层湍流研究的现状，弥补了理论深度与工程实践之间的鸿沟。通过其详尽的数学推导、对经典理论的批判性回顾，以及对前沿模型的全面评估，本书将成为所有致力于理解和驾驭地球最活跃气象层——大气边界层——的科研人员和工程师的必备工具。本书的独到之处在于，它从未停止对湍流本质复杂性的尊重，并致力于提供最可靠的工具来驾驭这种复杂性。

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