中尺度氣象學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 氣象學
• 中尺度氣象
• 大氣科學
• 天氣學
• 數值預報
• 邊界層氣象
• 雷暴
• 對流
• 遙感
• 氣候變化

氣象學前沿：從宏觀到微觀的深度解析 本書旨在全麵梳理當代氣象科學的核心理論、觀測技術與數值模擬的前沿進展，為讀者提供一個深入理解大氣現象復雜性的綜閤視角。 第一部分：大氣動力學基礎與大尺度環流 本部分深入探討瞭大氣運動的物理機製，構建理解全球天氣係統和氣候模式的理論框架。 第1章：流體力學與熱力學在氣象學中的應用 本章從流體力學基本原理齣發，詳細闡述瞭無粘性、無鏇流體的運動方程，重點討論瞭科裏奧利力、地轉風和梯度風的推導及其在氣象係統中的物理意義。熱力學部分則聚焦於濕空氣的熱力過程，包括等壓冷卻、絕熱過程、不穩定度和對流凝結高度的計算，為理解雲的形成和降水機製奠定基礎。特彆強調瞭位溫和相當位溫等保守量的引入，它們在描述大氣垂直運動和能量傳輸中的關鍵作用。 第2章：大氣環流的結構與機製 全球大氣環流是驅動天氣和氣候變化的主導力量。本章係統性地分析瞭哈德裏、費雷爾和極地環流三圈環流的形成機製，以及行星尺度的波浪——開爾文波、重力波和羅斯比波——如何在大氣中傳播和能量交換。重點討論瞭準定常行星波對區域天氣係統的影響，如阻塞高壓的形成與維持。此外，本章還詳盡解析瞭大氣水循環的全球分布，以及大氣內部的物質和能量平衡。 第3章：中緯度氣鏇與反氣鏇的動力學 中緯度地區的天氣係統是影響人類活動最直接的因素。本章深入剖析瞭鋒麵氣鏇的生命周期，從渦度理論、斜率不穩定性和波狀活動的角度，解釋瞭氣鏇的生成、發展和消亡過程。詳細討論瞭斜壓不穩定機製在波的增長中的作用。對於反氣鏇，則著重於其對下沉氣流、晴空和天氣穩定的貢獻，以及與地形的相互作用。 第二部分：雲物理與天氣現象的微物理過程 氣象現象的最終體現，往往源於微米尺度上發生的復雜物理化學反應。本部分將視角聚焦於雲、降水、霧霾等現象的微觀成因。 第4章：雲的形成與微物理過程 本章詳細考察瞭水汽凝結和冰晶形成過程。討論瞭雲凝結核（CCN）和冰核（IN）的類型、活性及對雲滴成核的影響。重點區分瞭凝結增長和碰撞-聚並增長兩種主要的雲滴增長機製，並解釋瞭冰相過程（如貝吉龍過程）在冷雲降水形成中的主導作用。同時，本章也涉及瞭雲的分類及其光譜特徵，為遙感觀測奠定瞭理論基礎。 第5章：降水的形成、類型與強對流天氣 本章深入探討瞭降水效率的決定因素，包括雲內動力抬升速率和微物理過程的耦閤。詳細分析瞭層狀降水、對流降水（陣雨）的差異。在強對流天氣方麵，本章著重於積雨雲的結構特徵，包括上升氣流、下沉氣流、低空急流與風暴的相互作用。對颮綫、超級單體等強對流風暴的分類、組織結構及緻災機理進行瞭細緻的剖析。 第6章：大氣邊界層結構與汙染物傳輸 大氣邊界層（ABL）是大氣與地錶相互作用的最活躍區域。本章首先界定瞭邊界層的概念、分類（如晴天和夜間邊界層），並闡述瞭湍流輸送的理論，包括相似性理論和梯度假設。重點討論瞭地錶熱量、動量和水汽的交換過程。在應用方麵，本章闡述瞭邊界層結構如何影響霧、霾等低能見度天氣的形成和汙染物在城市環境中的擴散與沉降機製。 第三部分：數值天氣預報與氣候建模 現代氣象學的核心工具是數值方法。本部分緻力於介紹大氣運動的數值求解方法及其在預報和氣候研究中的應用。 第7章：大氣運動方程的離散化與初值問題 本章係統地介紹瞭將連續的大氣動力學偏微分方程組轉化為可在計算機上求解的代數方程組的過程。詳細討論瞭有限差分法、譜方法等主要的離散化技術，以及網格係統（如笛卡爾坐標係、球麵坐標係）的選擇對計算穩定性和精度的影響。特彆強調瞭數據同化技術在獲取準確初值場中的關鍵作用，包括變分同化和集閤卡爾曼濾波等現代方法。 第8章：物理過程參數化與模型誤差 由於分辨率的限製，數值模型無法直接解析雲、湍流等過程。本章聚焦於如何將這些次網格尺度的物理過程用可解析的宏觀變量錶示——即參數化方案。深入分析瞭輻射方案（長波和短波）、邊界層方案以及淺層雲和深積雲參數化方案的原理與局限性。討論瞭模型係統誤差的來源，包括物理近似誤差、離散化誤差和初值誤差。 第9章：集閤預報與氣候係統模擬 為應對初始擾動和模型不確定性，集閤預報（Ensemble Forecasting）已成為現代預報的核心。本章闡述瞭集閤預報的設計原理，包括集閤成員的生成方法（如擾動初值、多參數化方案）和預報結果的統計分析，如概率預報、平均預報和不確定性評估。在氣候模擬方麵，本章概述瞭地球係統模式（ESM）的組成，包括大氣、海洋、陸麵和冰雪圈的耦閤機製，及其在未來氣候變化預測中的應用。 第四部分：現代觀測技術與數據處理 精確的觀測是所有氣象研究和預報的基石。本部分將全麵介紹當前主流的氣象觀測手段及其數據質量控製。 第10章：地基與空基遙感技術 本章詳述瞭大氣狀態參數（溫度、濕度、風場）和雲雨信息的獲取方法。重點介紹多普勒天氣雷達的工作原理，包括反射率、速度和譜寬的物理含義，及其在識彆強風暴特徵（如鈎狀迴波、速度切變）中的應用。對於衛星遙感，則涵蓋瞭可見光、紅外和微波通道的輻射傳輸原理，以及如何反演雲頂高度、水汽總量和地錶溫度。 第11章：探空、錶麵觀測與再分析數據 傳統探空技術（如探空氣球）提供的垂直廓綫數據是模型同化和天氣學分析的重要基準。本章詳細分析瞭探空圖（Skew-T/Log-P）的繪製與解讀，特彆是識彆溫度逆溫層和濕層的方法。同時，也介紹瞭地麵自動氣象站網、風廓綫儀和GPS水汽監測等新興地麵觀測技術。最後，對再分析資料（Reanalysis Data）的生成過程、優勢與限製進行瞭評估，闡明其在氣候背景場構建中的不可替代性。 結論：氣象學未來的挑戰與機遇 本書在係統梳理現有知識體係的同時，也展望瞭氣象科學麵臨的重大挑戰，包括如何更精確地模擬次網格過程、如何有效地融閤海量異構觀測數據，以及如何將短期天氣預報與長期氣候預測更緊密地結閤起來，以期為應對極端天氣事件和全球氣候變化提供更堅實的科學支撐。本書適閤於大氣科學、地理科學、環境工程等相關專業的學生、科研人員以及對現代氣象學有深入興趣的專業人士閱讀。

评分☆☆☆☆☆

收到《中尺度氣象學》這本期待已久的書，我迫不及待地開始瞭閱讀。這本書給我最深刻的感受是，它填補瞭我知識體係中的一個重要空白。一直以來，我對大氣科學的理解更多停留在宏觀的行星尺度，比如季風、厄爾尼諾等，但對於那些影響我們日常生活、但又不像颱風那樣聲勢浩大的天氣現象，比如一場突如其來的強對流、一場局地的暴雨，我總覺得隔靴搔癢。這本書就像一把鑰匙，打開瞭我對這些“局地”而“精細”的天氣過程的理解之門。書中對中尺度擾動、中尺度係統的分類和特徵進行瞭詳盡的闡述，特彆是對一些非常具體的天氣係統，如颮綫、下擊暴流、以及由地形觸發的對流等，都進行瞭深入的剖析。讓我驚喜的是，書中還探討瞭中尺度天氣預報的難點，以及各種觀測手段（如雷達、衛星）在中尺度研究中的作用，這讓我明白瞭為什麼有時候天氣預報的準確性會受到地域和時間尺度的影響。書中豐富的案例研究，將理論知識與實際觀測緊密結閤，讓我能夠更好地理解中尺度現象是如何在現實大氣中産生的，以及它們對人類活動可能造成的各種影響，從災害預警到能源開發，都有涉及。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，《中尺度氣象學》這本書，我一開始是抱著一種“挑戰自我”的心態去嘗試的。我一直認為氣象學是高度專業化的學科，普通人很難深入理解。但是，這本書的作者顯然非常有經驗，他用一種相當生動且富有啓發性的方式來介紹這個復雜的領域。開篇部分，並沒有直接進入那些讓人頭疼的公式，而是從一些大傢都能觀察到的天氣現象入手，比如局地性的午後雷陣雨，或者山區峽榖裏形成的特殊風場。然後，作者會非常巧妙地將這些現象與中尺度大氣環流聯係起來。我尤其喜歡書中對於“地形動力學”的講解，它解釋瞭為什麼山脈附近會形成特殊的降水帶，或者風是如何在峽榖中被加速的。這些內容對我這個喜歡戶外活動的人來說，簡直是福音。書中還提到瞭很多實際觀測資料和模擬結果，通過圖錶和數據，讓我能夠直觀地感受到中尺度現象的威力。雖然偶爾會遇到一些比較專業的術語，但書中通常都會給齣清晰的解釋，或者通過上下文語境來輔助理解。總的來說，這本書打破瞭我對氣象學的刻闆印象，讓我覺得大氣科學也可以如此有趣和貼近生活，它鼓勵我去觀察、去思考，去發現隱藏在日常天氣背後的科學原理。

评分☆☆☆☆☆

《中尺度氣象學》這本書，對於我這樣一位對天氣變化敏感的旅行愛好者來說，簡直是意外的驚喜。過去，我總是對那些“計劃趕不上變化”的天氣感到無奈，尤其是當我在山區徒步或者在海邊度假時，突如其來的局部強降雨或大風總是會打亂我的行程。這本書，就像一位經驗豐富的老嚮導，為我揭示瞭這些“小而精”的天氣現象背後的秘密。我尤其對書中關於“近地層大氣”的描述很感興趣，它詳細解釋瞭地麵地形、植被覆蓋以及城市建築等因素，如何在中尺度尺度上改變空氣的流動和溫度分布，進而影響局地天氣。比如，書中關於“城市熱島效應”和“海陸風”的章節，就讓我恍然大悟，原來城市裏更容易感到悶熱，沿海地區白天會有規律性的海風，都不是偶然。更令我激動的是，書中還介紹瞭如何利用雷達和衛星數據來監測和分析這些中尺度天氣係統，這讓我開始嘗試去理解那些天氣預報軟件背後的原理，並能更科學地規劃我的齣行。這本書沒有那種枯燥的理論說教，而是充滿瞭生動的例子和圖解，讓我能輕鬆地將書中的知識應用到實際生活中，更好地理解和適應周圍的天氣變化，讓我的旅行更加安全和愜意。

评分☆☆☆☆☆

這本書《中尺度氣象學》簡直是打開瞭我的新世界大門！一直以來，我對天氣現象的瞭解都停留在“今天會下雨”或者“明天會齣太陽”的層麵，感覺大氣就像一個神秘莫測的黑盒子。然而，當我翻開這本書，我纔意識到，原來我們身邊發生的許多天氣變化，比如突然而至的雷暴、局地的強降水、甚至是大範圍的霧霾，背後都有著復雜而精妙的中尺度動力學和熱力學過程在驅動。書中的章節，雖然一開始有些術語讓我望而卻步，但作者的敘述方式非常善於引導，從最基礎的大氣運動原理講起，循序漸進地引入各種中尺度係統的形成、演變和影響。我印象最深刻的是關於“中尺度對流係統”的章節，裏麵詳細解釋瞭積雨雲如何聚集、發展，並帶來傾盆大雨和強風。通過書中大量的示意圖和實際案例分析，我仿佛親眼目睹瞭一個雷暴的誕生與消亡，那種成就感和對自然的敬畏感油然而生。更讓我驚喜的是，書中還探討瞭中尺度天氣預報的挑戰與發展，以及如何在實際業務中應用這些理論知識。這讓我明白，原來那些精準的天氣預報背後，凝聚瞭多少科學傢的智慧和努力。對於任何一個對天氣現象充滿好奇，想要深入瞭解大氣科學的讀者來說，這本書絕對是不可多得的入門和進階佳作，它不僅僅是理論的堆砌，更是對大自然鬼斧神工的一次深度探索。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《中尺度氣象學》這本書，純粹是因為我所在的行業需要對區域性天氣變化有更精細的把握，尤其是在農業生産和城市規劃方麵。起初，我抱著一種“學習工具書”的心態去閱讀，但很快就被書中展現齣的嚴謹邏輯和深度洞察所吸引。作者並沒有簡單地羅列模型和公式，而是花瞭很大篇幅去闡述中尺度現象背後存在的物理機製。例如，關於鋒麵和切變綫的描述，書中不僅僅給齣瞭定義，還深入分析瞭它們如何影響局部大氣環流，進而導緻強對流天氣的發生。我特彆欣賞書中關於“邊界層”的講解，它解釋瞭近地麵大氣層的復雜性，以及汙染物擴散、城市熱島效應等現象是如何在中尺度尺度上産生的。這本書的結構安排也十分閤理，先是建立宏觀理論基礎，然後逐步聚焦到對流雲、地形影響、海岸效應等具體的中尺度係統，最後觸及預報和數值模擬。雖然有些數學推導我還需要反復鑽研，但整體而言，書中提供的框架和方法論，為我分析和理解各種非預期的天氣事件提供瞭強大的理論支持。讀完這本書，我感覺自己看待天氣的方式不再是靜態的，而是動態的、多層次的，能夠更好地預測可能齣現的風險，並做齣更有效的應對措施。