具体描述
认识大气科学的第一本书！
「空气」对我们来说十分重要，因为没有空气，我们人类就会死掉。地球上的植物和动物也别想活下去。即使空气如此重要，我们却对它的认识很少。在《大气：万物的起源》一书作者嘉贝丽带领我们进行一趟「空气」之旅，让我们对它有更多层面的认识，也见识到这个摸不着、看不到的它竟有对我们的生活有如此大的影响力。
首先，空气是我们所有食物的来源。我们吃得所有的东西都来自于植物，而植物又是从哪里来的呢？答案并不是土壤。植物在生长的过程中，它周边的土壤品质并不会发生改变。实际上，植物每长一片叶片，所需的物质都是从周围的空气中获取得来。地球环境中的大气层为我们吸收了太阳带给我们的热能，这些热能比原子弹爆炸的能量还要强大，同时也为我们阻挡了来自太阳的致命辐射，保护我们不受外太空寒冷的侵袭。此外，大气层还扮演传送带的角色，将海洋上蒸发的水气带到高处，然后再让内陆的干旱地区普降甘霖。空气还能将声音通过震动传送到我们的耳朵。如果没有空气，就算是一架加农炮轰隆隆推到你身边，你也不会听到什么声音。
事实上，我们根本不是生活在赤裸裸的星球表面上，而是生活在一个空气的海洋中。作者在这本书中，为我们抽丝剥茧，让我们看到这个海洋的各方面。
义大利文艺复兴时期的一位科学家发现了我们生活在大气中的事实。他的研究表明，我们身边的空气其实非常重，举个例子，卡内基音乐厅里容纳的空气品质就高达七万磅。
苏格兰一位医师发现，空气中的一种成分：二氧化碳，能对植物和树木产生奇蹟般的作用，我们也从中受益。十九世纪的一位爱尔兰人随即发现，二氧化碳同时也像一条毯子，让我们地球生活在温暖的环境中。
哥伦布发现信风把自己带到了美洲。而一个独眼的美国人发现我们上方五英里高的地方起了另一股风。还有美国一个穷农夫发现了飓风为什么老是旋转的秘密。
一位好心的发明家差点把地球臭氧层破坏掉。两个美国科学家（后获诺贝尔奖）在没有任何臭氧层破坏现象的时候就警告人们，警惕破坏臭氧层的危害。一位抽菸斗的英国科学家在南极洲发现天空上的臭氧层空洞，另一位从来没有实战经验的理论科学家来到南极和暴风雪作斗争，想知道为什么那儿的臭氧层出现空洞。
马可尼的无线电波能够穿越大西洋，这件事情激发了一位数学天才的灵感，让他认为我们上方有一层金属漂浮层，这些金属来自于流星和太阳。二十世纪，BBC电台的无线信号证明这一层物质的存在，这层物质保护我们地球不受外太空射线以及陨石的攻击。
挪威的一位科学家发现了极光的产生原因，太阳逸出的有害辐射微粒被地球吸引，导致了极光的发生。美国的一位火箭科学家因为在对苏联的战争中建功而成为英雄，他发现这些有害辐射微粒是在地球表层大气高空就被俘获。
在本书中，作者提供了多项有趣且被证实的案例，贴切地告诉我们空气是如何在这个地球上运转，而我们生活在这个充满「空气的海洋」的世界里又是如何受惠。
作者简介
嘉贝丽．沃尔克（Gabrielle Walker）
得奖科学作家，拥有剑桥大学化学博士学位，并曾多次出席BBC广播节目现身说法。她是《自然》杂志气候变迁题材的编辑，《新科学家》杂志的专题报导编辑，也是普林斯顿大学的客座教授。她住在伦敦。
译者简介
蔡承志
国内知名科普书译者，获奖无数。译作有：《美梦是这样完成的》、《让大脑变年轻》、《数字的异想世界》、《我们都是机器人∕人机合一的大时代》、《鸟类的祕密生活》、《恐龙与史前生物百科全书》、《是谁在操纵我们？》、《你要不要被复制？》、《始祖鸟、羽毛与鸟类进化之谜》、《狗狗知道你要回家？》、《当科技变成灾难》、《蚂蚁．蚂蚁》、《约翰．惠勒自传》、《领导基因》、《23对染色体》等。其他作品有：《剑桥百科全书》（编辑协力）、《阿毛的恐龙世界光碟》（审订）、《恐龙大百科光碟》（审订）。
著者信息
图书目录
图书序言
推荐序一
活灵活现的科学故事 王国英
这本书读起很舒服，将科学以生动活泼的方式呈现出来，并不会让读者觉得读不下去或是枯燥乏味。我觉得这本书有趣的地方是作者将整个大气（原文书名顾名思义）逐一介绍、按照时间序列的安排渐进铺陈，从它所构成的气体、人们是怎么发现气体开始，接着是历来科学家利用这些气体进而成就了更多、更深入的发现，甚至逼真的述说了科学家们的生平、个性。
这本书给我的感觉似乎是，读完了就相当于读完整个求学生涯中的基础物理化学！不过这本书很神奇的地方是它引人入胜，会让读者想了解更多、想读的更细，显然作者不但科学知识丰富，还有值得再三玩味的写作风格，这本书可以推荐给想对大气有基础认知的读者，或是全国的国高中学生。
作者以开门见山法直接切入了我们大气中，与我们最亲近的气体———空气。她生动灵活的叙述，将文艺复兴时期科学与大气研究的初步发展，如莎士比亚笔下的舞台般精采呈现，以顽固任性的教会作为烘托，带出科学家咬定青山的求知精神。接着戏剧性的一一描绘大气及其组成分子，几乎像是剥开层层洋葱般的条理分明。作者这么一讲，让读者感受到科学并不是一个无生命迹象的匍伏动物，而是个风趣、多采多姿的生命体。
除了传达科学知识外，很有意思的是，作者也经由历史故事提供读者许多以古鑑今的生活课题，看了书以后，让人感觉做事情要谨慎并考虑周到，不要陷害他人或是与人交恶，否则迟早都会得到报应；书里提供许多值得省思的例子，其中最令我印象深刻的是法国大革命期间的一位科学家拉瓦节（Antoine Lavoisier），他因为曾经拒绝了另一个科学家马拉（Jean-Paul Marat）投过的一篇论述氧的习性的论文，而且阻止法国皇家学院给予马拉认可，让马拉一直记恨在心，后来法革爆发，马拉成为强势份子，间接将当年驳回他论文的拉瓦节送上了断头台。不过另一方面，马拉也为他的行为付出代价、下场凄惨，他在家里的浴缸中被刺死，并成为脍炙人口的名画「马拉之死」的主角。
书中介绍行星风带的开场白让人对画面充满想像，宣称「发现新大陆」为其彪炳功绩的哥伦布，其实是一位面色苍白、头发有着雪亮色泽的义大利冒险家，作者带着我们从伊比利半岛出发，顶着疾劲的东风经过加纳利群岛、横越大西洋，终于抵达了西印度群岛，开启科学家对地球气候调适剂———风带———的研究与开拓。你曾经想过吗，没有风的地球会是如何恶劣的环境？那样子的地球将有一半冻在冰天雪地、一半闷在火炉中；赤道带平均温度会比现在整整高上十四度，而极区会比目前均温少二十五度。这种炼狱般的环境还能孕育出人类，甚而创造辉煌、华丽且毁灭性的文明吗？
本书最大的特色是呈现了科学的连贯性，有因有果，许多研究发现奠定了后世研究的基础。他还不断提醒读者地球的珍贵、地球的独一无二，我们应该好好爱惜维护，借由描述地球环境的多样化而让读者切身感受到，每个人都应该珍惜人类独有的资源。而这种观念，除了普及大众人人须知，更应该传达给当今的各个当权人士，因为他们不仅影响力深远，而且相较于一般人，他们的政策更容易决定地球上宝贵资源的存续。
（本文作者为国立中央大学大气科学系专任教授）
推荐序二
令人崇敬的大气与科学家们 陈泰然
笔者有幸，在本书中译版问世之前就能先睹为快。日前商周出版征询是否可为本书写些感想，因最近出国频繁，担心腾不出时间看，不能如期交卷耽误出版时程，本来不敢答应，但本书系谈及大气，这是我三十多年来在台大教书、研究的专长领域，真想先看看这本书到底在写些什么？终于，我先看了。虽然书里的人物很多都是过去在学校不同课程里老师或课本曾经谈的，但是本书针对众多伟大科学家在解开大气奥秘过程的细腻描述，特别是这些科学家的事迹和他们追求大气真相的执着，使我内心有真正的感动。不仅如此，本书对每个人物的人格特质、思想、信仰及生活习惯之描写可说淋漓尽致，对人物间之关系与异同科学见解相互影响之描述亦栩栩如生。作者对本书相关人事物故事的精密建构与妙笔生花的写作技巧，带动读者有如科学家为揭开大气奥秘的好奇心，一直想要知道故事的后续发展，让人不忍释手，是想一口气看完的精彩科普着作。
书中谈及十七世纪义大利自然哲学家伽利略、数学家托里切利和世家子弟科学家波以耳，三位皆终生未婚，终其一生研究空气的存在、空气的重量、空气的组成、空气的压力，并发现声音传播需有空气、燃烧需有空气等，诸多对空气性质突破性的了解，对他们三人在空气研究的历史联系，以及对科学思考与实验的细节过程描写，实在引人入胜、令人着迷。对于生性好问的普里斯特利，虽然贫穷无钱买实验设备而需靠有钱人赏赐，但其对真理与真相追寻的过程与精神，使他发现空气组成的二氧化碳与氧气以及意外制造出的笑气，让人肃然起敬。拉瓦节锲而不舍的生物唿吸实验，终于证明唿吸是种燃烧过程，是为了燃烧我们身体的燃料，并认识到人会老化、死亡也是氧造成的，这在十八世纪科学界是何等的震撼。
书中处处充满感人的故事，当谈到贫困的美国农夫数学家佛雷尔对于气流受地球转动影响的突破性了解与伟大贡献，而他却是那么的害羞与谦沖为怀。实际上，气象里的「白贝罗定律」实在应该称为「佛雷尔效应」较为贴切，但因他的第一篇讨论该问题之气象论文却发表在医学杂志，导致他的伟大贡献较晚受到气象界的认识，作者认为如今他的名字虽然较不为人所知，也依旧是美国历来最了不起的科学家之一，笔者深有同感。过去在学校曾学过在大气环流里三胞环流模型，有个佛雷尔胞，看了本书使我对佛雷尔在气象上的伟大贡献与谦沖为怀的心胸产生莫名感动。
马可尼无线电报的伟大发明，除了使气象讯息传递无远弗届，开创天气预报的可能性之外，当铁达尼号撞上冰山发出马可尼辖下公司的标准紧急求救讯号，远在地平面之外、距离四小时航程的喀尔巴阡号接到讯息，努力赶来营救，在四小时过后不久喀尔巴阡号真的来了，折叠救生挺上的七百一十二位乘员全部获救，本书描写这个求救与营救的故事，看来比铁达尼号电影所能表达的更扣人心弦。此次船难总计一千五百多人丧生，马可尼原本计画搭乘该航次赴纽约，却由于公事而推迟行程改搭卢西塔尼号，逃过一劫。当然，如果马可尼及时搭上铁达尼号，或许他也可能是透过自己公司发出自己发明的求救讯号而获救的一员。 近年来有关全球大气的热门话题，诸如南极臭氧破洞、工业革命后二氧化碳急速增加和全球暖化议题，作者更是抽丝剥茧的把每一事件的细节与先后关系一一呈现，其中所涉及的诸多科学家的直觉、洞见及为了解与解决问题所投入的心血，更是扣人心弦。对于科技发展带来对大气环境长远的负面冲击，以及各国为了减低与舒缓冲击所付出的代价，更是发人深省。
作者治学态度严谨，所有人事物皆有所本、皆有出处，此为科学着作的普世要求，而人事物的呈现又能以有趣、动人的故事铺陈，使本书具有科学的严谨性与正确性，亦具有科普书籍的知识性与动感性，也许您会和我一样，想要先睹为快。
b>（本文作者为国立台湾大学学术副校长、台大讲座∕大气科学系特聘教授）
图书试读
一九六○年八月十六日上午七点
约瑟夫．基廷格（Joe Kittinger）高悬在新墨西哥州上方三十多公里空中。十一分钟过去了，他在吊舱里面蓄势待发。那是个开放式吊舱，挂在一颗庞大氦气球底下缓慢旋转。尽管太阳早就升起，周围大气依旧黝黑犹如午夜。遥望下方，地球的弯曲表面朝远方延伸，构成一弧地平线，映衬漆黑太空、绽现一圈蓝色光晕。
这道光圈就是大气，地球拥有最宝贵的礼赠。地球的璨蓝色泽不是得自海洋，而是染自天空。凡是见过那道细腻光晕的太空人，返航之后都会告诉我们：他们不敢相信，那让地球显得多么娇弱，却又无比美丽。 回到地表，没有了那种崇高视角，大家往往等闲看待我们的大气层。然而，空气是宇宙间最奇妙的物质之一。单凭这道黯淡蓝线，就让地球从荒凉岩块，转变为充满生命的世界。而且在地表和要命的太空环境之间，也唯有靠这道屏障，保障脆弱的地球生灵。
基廷格却越出了大气保护圈。到了太空边际高处，大气十分稀薄，只要压力衣失灵，不消几分钟他就会死亡。首先他的口水会冒泡，接着他的双眼爆出、腹胃肿胀，最后血液也要开始沸腾。尽管他是美国空军的试飞员，历经种种凶险，然而这样的危险处境却也是有生以来第一遭。
他独自待在吊舱里面，对这种险境了然于胸。他有种奇妙感受，那里的近真空似乎触摸得到，彷彿有层毒气团团包裹。黑暗景象令人心惊，他遥望下方云层屏幕，却看不穿障壁也完全瞧不见家乡，这更令他不安。他用无线电和地面管制站通讯。他说：「我上方的天空很不友善，人类永远不可能征服太空。或许可以到那里居住，但想要征服却是永无指望。」
他拖着脚步走向舱门，身负七十公斤重的保命装备、仪器和摄影机，他的靴子略为伸出边缘，在那里站了一会儿。他双脚下方十数公分处有块标志，上书「世上最高的阶梯」。他从严密封合的头盔里吸了一口纯氧。他说：「求主保守我，」接着便纵身跃下。
刚开始基廷格并不觉得自己向下坠落，他见得到脚下远方的暴风云涡漩，却看不出云层逐渐接近。由于周围的空气十分稀薄，他听不到声音，感受不到风吹，也毫无其他线索足以显示，他正在人类有史以来最凶险的环境中向下急坠。他在空中摊开四肢，心中涌现几可算是祥和的感受。他飘浮在一片虚无的海上。
尽管那里的环境危险，却仍在保护他。太空中的无压力情况并非唯一风险，那里还有大半来自太阳的密集辐射，它们不断轰击。太阳每天都为地球带来光和热，让我们能够生活在这里，但它也同时释出彩虹频谱致命的那端———X射线和紫外光。
用户评价
《大气：万物的起源》这个书名，给我一种强烈的探索欲。我想象中的这本书，可能不仅仅是关于大气本身的物理构成，而是将其视为一个宏大的生态系统，一个与地壳、海洋、生命息息相关的动态整体。我非常想知道，作者是如何描绘大气与地球上其他圈层之间的相互作用的？比如，大气中的水蒸气如何驱动着地表的侵蚀和风化？火山爆发的尘埃和气体又如何影响着大气成分和全球气候？我更期待看到书中如何阐述大气在生命演化过程中的关键作用，那些早期大气中的元素是如何被生物利用，最终形成我们今天看到的丰富多彩的生命形态？也许书中还会涉及大气层对宇宙辐射的保护作用，以及它如何为地球创造一个相对稳定的生存环境。我希望这本书能够呈现出一幅壮阔的地球演化画卷，让我们看到大气是如何在亿万年的时间里，与地球上的其他要素共同谱写生命的赞歌。
评分作为一名长期关注环境议题的读者，我看到《大气：万物的起源》这个书名时，立刻就被吸引了。我的脑海中浮现出的是关于地球早期大气层的景象，那时的氧气含量如何？火山活动对大气成分又有什么影响？我非常好奇作者是如何梳理出地球大气演变的脉络的，是从古老的化石记录，还是通过现代的科学模型？我希望书中能够详尽地介绍那些关键性的转折点，比如蓝细菌的光合作用如何改变了整个地球的大气成分，使得复杂生命的诞生成为可能。同时，我也希望作者能够探讨大气在调节地球气候中的作用，包括温室效应、洋流和大气环流之间的复杂互动。在当下气候变化日益严峻的背景下，深入理解大气演变的规律，对于我们认识当前的挑战，寻找可持续发展的解决方案，具有至关重要的意义。我期待这本书能够提供深刻的洞见，让我对“大气”这个我们习以为常的存在，有更加科学、全面且富有历史深度的认识。
评分这本书的名字叫《大气：万物的起源》，我一直对这个名字充满了好奇。它似乎暗示着一种宏大的叙事，将我们熟悉的“大气”上升到了“万物起源”的高度。我一直在思考，作者究竟会以何种角度来解读这个主题？是会从科学的角度，比如地质年代的演变、生命产生的关键性气体，还是会从哲学和神学的角度，将大气描绘成一种神秘的、孕育生命的能量源泉？我特别期待作者能够将那些抽象的概念，通过生动的故事、精美的插画或者令人信服的逻辑链条，展现出来。有时候，一本好书就像一扇窗，能让我们看到平时难以触及的世界。我希望《大气：万物的起源》能够为我打开这样一扇窗，让我对我们赖以生存的大气层，产生全新的认知和敬畏。读完之后，我可能会开始关注天空的颜色，留意风的起伏，甚至在夜晚抬头仰望星空时，会想到这层无形的保护壳，是如何承载着我们星球上的一切生命奇迹。这本书能否做到这一点，是我最期待的。
评分我第一眼看到《大气：万物的起源》这个书名，就觉得它非常有深度，也很大胆。在我看来，“起源”这个词本身就充满了神秘和无限的可能。我好奇的是，作者会把“大气”推到多么重要的位置？它是作为一种背景，还是作为一种主动的创造力量？我希望这本书能够跳出我们对大气层通常的认知，比如天气预报或者空气污染，而是去探索它更本质的、更根本的属性。它是否是宇宙诞生初期就存在的物质？它是否是生命诞生和进化的必要条件？书中会不会探讨，在其他星球上，大气扮演着怎样的角色，又或者，宇宙中是否存在着我们尚未发现的、与“大气”类似的、孕育生命的物质形式？我希望这本书能够带来一些颠覆性的思考，让我不仅仅是理解地球的大气，更能对宇宙中的生命起源和存在形式，产生更广阔的想象空间。
评分读到《大气：万物的起源》这个书名，我的第一反应是，这一定是一本充满诗意和哲思的书。我常常在想，我们呼吸的空气，这层看似普通而又无处不在的“大气”，是否真的蕴含着生命的奥秘和宇宙的起源？我希望作者能够用一种非常规的视角来解读“大气”，它可能不仅仅是物理和化学的集合体，更可能是一种能量的流动，一种信息的载体，甚至是某种超越我们理解的存在。我设想书中可能会引用古老的创世神话，或者古代哲学家的智慧，将“大气”与“灵魂”、“精神”等概念联系起来。作者是否会探讨人类意识的诞生与大气之间的某种微妙联系？是否会描述人类对大气的敬畏之心，以及在不同文化中，大气所代表的象征意义？我希望这本书能够激发我内心的共鸣，让我不仅仅是从科学层面，更是从一种感性的、人文的高度，去重新审视“大气”在我们生命和存在中的角色。
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