觀念地球科學3：海洋‧大氣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： Frederick K. Lutgens, Edward J. Tarbuck, Dennis Tasa

圖書標籤:

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• 地理學

　　地質學傢要如何解讀地球曆史、為地球測定年齡？
　　化石是怎麼生成的？對我們瞭解地球的過去有何助益？

　　海水為何是鹹的？各處的海水都一樣鹹嗎？
　　潮汐、海浪、海嘯是怎麼形成的？
　　波浪的高低又受瞭哪些因素影響？

　　天氣跟天候有什麼不同，季節是如何形成的？
　　對地球很重要的臭氧，主要集中在大氣的哪一層？
　　人類如何影響瞭全球氣候？
　　變化莫測的雲和霧，如何形成？雲又如何産生降水？

　　從地上、海底到天上，舉目所見現象，我們不瞭解的可真不少！
　　《觀念地球科學3》帶我們認識這古老的地球的過去。
　　探查廣闊的海洋、海底和洋流，明白雲、霧、大氣對天氣有何影響，
　　最重要的是，我們身在其中要如何應變，
　　與地球和平共處！
 

深入探索宇宙的奧秘：現代天體物理學前沿 一書概覽： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，探索現代天體物理學和宇宙學中最活躍、最引人入勝的研究領域。我們將穿越浩瀚的宇宙尺度，從最基本的粒子相互作用，到宇宙的宏大結構與演化，力求揭示我們所處宇宙的深層機製與壯麗圖景。本書不涉及地球科學、海洋學或大氣動力學等內容，而是專注於恒星、星係、黑洞、暗物質和暗能量等天體物理學的核心議題。 第一部分：恒星的生命周期與極限 第一章：恒星的誕生與主序階段的物理學 本章將詳細闡述恒星形成的環境——分子雲的引力坍縮過程。我們將深入探討普朗剋密度、洪特效應（Jeans Instability）在星雲碎片化中的作用，以及前恒星階段（Protostar）的吸積盤動力學和噴流現象。隨後，重點轉嚮主序星內部的能量産生機製。我們將細緻解析氫聚變為氦的核心核反應鏈——質子-質子鏈（p-p chain）和碳氮氧循環（CNO cycle）的反應速率依賴性，並結閤描述恒星結構與演化的基本方程（流體靜力平衡、能量傳輸方程），構建恒星內部的溫度、密度和光度梯度模型。此外，還將介紹現代恒星大氣模型，用於解釋觀測到的光譜特徵，如譜綫加寬和有效溫度的確定。 第二章：後主序演化與天體遺跡 當恒星耗盡核心的氫燃料後，其命運將由初始質量決定。本章將跟蹤紅巨星分支（RGB）和漸近巨星分支（AGB）的演化路徑。對於低質量恒星，我們將討論氦閃（Helium Flash）的物理過程，以及行星狀星雲的形成與擴散機製。對於大質量恒星，重點在於對流內爆和快速演化至超巨星階段。 本書的核心內容之一是對恒星死亡方式的深入探討。我們將詳細分析II型超新星的核塌縮過程，從鐵核的形成到中微子暴的釋放，再到核心的超高密度中子星的形成。對於極高質量恒星，則聚焦於Ib/Ic型超新星和伽馬射綫暴（GRB）的關聯性，特彆是雙星係統中緻密天體並閤的可能性。最後，我們將介紹白矮星的結構和演化，包括錢德拉塞卡極限（Chandrasekhar Limit）的物理意義及其在Ia型超新星爆發中的作用。 第二部分：極端天體物理學——時空結構的扭麯 第三章：黑洞的形成、結構與觀測證據 黑洞，作為廣義相對論的極端預測，是現代天體物理學的核心研究對象。本章從史瓦西解（Schwarzschild Solution）齣發，闡述黑洞的幾何結構，包括事件視界和奇點。隨後，我們將引入剋爾解（Kerr Solution），探討鏇轉黑洞的能層（Ergosphere）和彭羅斯過程（Penrose Process）。 本書將係統梳理觀測黑洞的證據鏈：一是通過X射綫雙星係統觀測吸積盤的特性和噴流的形成；二是通過引力波天文學，介紹LIGO/Virgo探測到的雙黑洞並閤事件（BBH Mergers）的波形分析，這為檢驗強引力場下的物理定律提供瞭前所未有的機會。對於超大質量黑洞（SMBH），我們將分析星係中心的證據（如Sgr A）及其對宿主星係演化的反饋效應（AGN Feedback）。 第四章：中子星與脈衝星的內部物理 中子星是宇宙中密度最高的穩定物質形式之一。本章將探討其形成過程，並深入研究其內部結構，包括“麵團”狀的外殼、超流體核心以及“誇剋星”的可能性。我們將詳細闡述脈衝星的物理模型，包括其強磁場、高速自轉與輻射機製。重點分析脈衝星的計時學（Pulsar Timing），如何利用其精確的周期性來約束中子星的內部狀態方程（Equation of State, EoS）以及探測低頻引力波背景。我們還將討論磁星（Magnetars）——具有極強磁場的特殊中子星——的耀斑現象及其能量來源。 第三部分：宇宙的結構與演化 第五章：星係與星係團的動力學 本章將從基本結構單元——恒星群體——開始，過渡到星係的形成和演化。我們將研究星係的分類（鏇渦星係、橢圓星係）和哈勃序列的意義。重點分析星係團（Galaxy Clusters）的動力學，包括維裏定理（Virial Theorem）在估計星係團質量中的應用。 至關重要的是，本書將引入並詳細討論“暗物質”（Dark Matter）的證據，包括星係鏇轉麯綫、星係團的引力透鏡效應（Gravitational Lensing）以及宇宙微波背景（CMB）的各嚮異性。我們將迴顧WIMP、軸子等主流暗物質候選模型的物理基礎，並介紹當前地下探測實驗和間接探測的進展。 第六章：宇宙學模型與大爆炸的遺跡 本章聚焦於宇宙學的宏大圖景。我們將迴顧標準的ΛCDM（Lambda Cold Dark Matter）模型，並詳細闡述其三大觀測支柱：宇宙微波背景輻射（CMB）、大尺度結構（LSS）的演化，以及Ia型超新星對宇宙加速膨脹的證據。 我們將深入解析CMB的溫度漲落圖譜，解釋不同物理過程（如聲學峰）在譜圖中的貢獻，這些信息直接編碼瞭早期宇宙的物質密度、麯率和哈勃常數。對於宇宙加速膨脹的驅動力——暗能量（Dark Energy），本書將比較其作為宇宙學常數（Λ）或更具動態性的場（如Quintessence）時的不同物理含義，並探討其對宇宙未來命運的潛在影響。 總結展望 本書的撰寫力求嚴謹且貼近前沿研究。內容涵蓋從恒星內部的核物理到宇宙尺度的時空幾何，為讀者構建一個完整的現代天體物理學知識框架。所有討論均基於現有的觀測數據和經過驗證的物理理論，如廣義相對論、標準模型粒子物理學和核物理。本書旨在激發讀者對探索宇宙起源、結構和極限的好奇心，並為理解那些決定宇宙麵貌的根本力量提供堅實的理論基礎。本書不包含任何關於地球內部結構、氣候變化、海洋環流或大氣邊界層動力學的討論。

作者簡介

呂特根(Frederick K. Lutgens)

　　美國伊利諾中央學院的榮譽教授，與塔布剋（Edward J. Tarbuck）閤著瞭無數的地球科學叢書，都是全美地科教師爭相使用的教材。

塔布剋(Edward J. Tarbuck)
    
　　美國伊利諾中央學院的榮譽教授，與呂特根（Frederick K. Lutgens）閤著瞭無數的地球科學叢書，都是全美地科教師爭相使用的教材。

塔沙(Dennis Tasa)

　　專注於地理景觀攝影與繪製的藝術傢，與呂特根（Frederick K. Lutgens）及塔布剋（Edward J. Tarbuck）兩位教授共同齣版瞭許多精彩的好書。

譯者簡介

黃靜雅

　　颱南市人，颱灣大學大氣科學碩士（主修大氣環境），著有《颱灣天氣變變變》（閤著），譯有《看雲趣》、《觀念地球科學3、4》（閤譯）、《地震與文明的糾纏》、《大口一吞，然後呢？》、《第六次大滅絕》（榮獲第八屆吳大猷科普翻譯類佳作）、《如果這樣，會怎樣？》、《即興力》、《水之書》、《薩剋斯自傳》、《愛因斯坦最大的錯誤》、《拯救或毀滅世界的十種創新科技》等書。

　　除瞭大氣科學專長，也曾齣版音樂專輯「看月娘」、「生活是一條歌」；創作兒童音樂專輯「春天佇陀位」及「幸福的孩子愛唱歌」等。

　　2002年之後定居加拿大溫哥華，卻心係颱灣的一舉一動，自稱是「用母親的眼睛與關懷萬物的心，跨界地球大氣與原創音樂」的傢庭主婦。

蔡菁芳

　　颱灣大學建築與城鄉研究所畢業，曾任專業者都市改革組織（OURs）副秘書長、汗得學社（H.A.N.D.）研究員，現在則是為瞭自己懷抱的理念打拚中。譯作有《為瞭我們的孩子而寫的求生手冊──七個決定未來的全球變遷趨勢》、《世界又熱又平又擠》（閤譯）、《想想地球・救救自己》、《觀念地球科學2、3》（閤譯，以上皆為天下文化齣版）、《神奇酷地理：威力驚人的風暴》（小天下齣版）。
 

第四部 　地球曆史解密
第 8 章　地質年代

第五部 　地球的海洋
第 9 章　海洋——未知的邊境
第10章　永不止息的海洋

第六部 　地球的動態大氣
第11章　加熱大氣
第12章　水氣、雲和降水

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我是一位對旅行充滿熱情的人，總是喜歡在齣發前對目的地有更深入的瞭解，特彆是那些與自然景觀息息相關的知識。我的下一次旅行計劃中包含瞭一個沿海城市，因此我對海洋及其對陸地環境的影響産生瞭濃厚的興趣。這本書的標題“海洋‧大氣”正好切閤瞭我的需求。我非常希望能夠在這本書中瞭解到，海洋的潮汐現象是如何形成的，以及它們對海岸綫形態和生態係統的影響。我也想知道，是什麼原因導緻瞭不同海域的海水溫度差異，以及這些差異又是如何影響當地氣候和海洋生物的。此外，我同樣對大氣層是如何保護我們免受宇宙輻射的侵害，以及不同高度的大氣層所扮演的不同角色感到好奇。我期待這本書能用通俗易懂的方式，將這些科學知識與旅行目的地結閤起來，讓我能夠更深刻地理解我所看到的風景背後的科學原理，從而讓我的旅行體驗更加豐富和有意義。這本書的價值在於，它能夠將科學的嚴謹與人文的關懷相結閤，讓我在享受旅途的同時，也能增長知識，開闊視野。

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我一直對地球科學的宏大敘事抱有濃厚的興趣，特彆是關於地球內部動力學以及其錶麵形態如何被塑造的過程。盡管這本書的標題側重於“海洋‧大氣”，但我相信，這兩個巨大的係統與地球的整體運作是密不可分的。我希望能在這本書中找到關於地球熱量平衡的討論，例如太陽輻射如何被海洋和大氣吸收、反射和再分配，以及這些過程如何驅動著地球的能量循環。我也對海洋如何儲存和輸送熱量，以及大氣環流如何將熱量從赤道輸送到極地的過程感到好奇。更進一步，我希望這本書能夠探討海洋和大氣在全球碳循環中的作用，以及它們與陸地生態係統之間復雜的相互作用。我期待書中能夠揭示地球作為一個整體係統是如何維持動態平衡的，以及海洋和大氣在這個平衡係統中扮演的關鍵角色。這本書的齣現，對於我理解地球係統的復雜性和 interconnectedness，無疑會提供一個全新的視角，讓我能夠更全麵地認識我們所處的這個星球。

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作為一名戶外運動愛好者，我對自然環境的瞭解程度直接關係到我戶外活動的安全性與樂趣。每次踏入山林或海邊，我都能感受到自然的壯麗，但同時也意識到自己對環境背後運作機製的認知非常有限。這本書的書名“觀念地球科學3：海洋‧大氣”讓我産生瞭極大的興趣，我希望能從中學習到關於海洋洋流、風力係統、以及它們如何共同作用影響天氣模式的知識。比如，我一直很好奇為什麼有些地方風力強勁適閤帆闆運動，而有些地方則風平浪靜。我也想瞭解，是什麼因素決定瞭季風的季節性變化，以及它們如何影響沿海地區的降水。這些知識不僅能幫助我更好地規劃戶外活動，避開潛在的危險天氣，還能讓我對所處的環境有更深的敬畏之心。我希望這本書能夠用生動有趣的語言，將科學知識與實際生活聯係起來，讓我能夠更直觀地理解海洋和大氣是如何影響我們日常生活和自然景觀的。這本書的價值在於，它能夠將抽象的科學概念具象化，讓我能夠帶著更豐富的知識去體驗和欣賞大自然的美麗與力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對氣候變化議題非常關注的學生，尤其是在閱讀瞭近期一些關於極端天氣事件的新聞報道後，我更加迫切地想要瞭解其背後的科學原理。這本書的標題“海洋‧大氣”立刻吸引瞭我，因為我深知這兩個係統在氣候變化中扮演著至關重要的角色。我希望能在這本書中找到關於溫室效應、全球變暖機製的詳細闡述，以及海洋在吸收和儲存熱量方麵所起的作用，還有大氣環流如何影響天氣模式和區域氣候。我尤其想知道，人類活動對海洋和大氣産生的具體影響，比如海洋酸化、海平麵上升、以及大氣中二氧化碳濃度的增加是如何一步步導緻這些後果的。我希望這本書能夠提供清晰、易懂的解釋，並且配有相關的圖錶和數據，幫助我理解這些復雜的概念。同時，我也期待書中能探討一些關於緩解和適應氣候變化的潛在解決方案，即使隻是初步的探討，也能給我帶來一些啓發和思考。這本書的齣現，對於我正在進行的相關學術研究，無疑會提供寶貴的信息和理論支持，讓我能夠更係統、更深入地理解氣候科學的核心問題。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的很有吸引力，深邃的藍色海洋和變幻莫測的天空交織在一起，讓人一眼就能感受到它所蘊含的廣闊與神秘。我一直對地球的運轉方式充滿好奇，特彆是那些看不見摸不著卻又深刻影響著我們生活的自然力量。海洋和大氣，這兩個巨大的係統，在我看來就像是地球的心髒和肺，它們的每一次跳動和呼吸都維係著生命的脈動。我迫不及待地想深入瞭解它們的奧秘，想知道潮汐是如何産生的，洋流又有著怎樣的力量，它們如何塑造瞭海岸綫，又如何影響著全球的氣候。我更關心的是，在氣候變化的當下，海洋和大氣這兩個關鍵角色將如何演變，它們的變化又會對我們的未來産生怎樣的影響。我期待這本書能為我揭示這些問題的答案，讓我對我們賴以生存的這顆星球有更深刻的認識和理解，不僅僅是停留在錶麵的描述，而是能夠觸及到那些驅動它們運行的根本原理和相互作用。這本書的齣版，無疑為像我這樣的地球科學愛好者提供瞭一個絕佳的學習機會，去探索那些宏偉而又微妙的自然規律，去感受大自然的鬼斧神工。