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李崇银 等 著

图书标签:

• 大气科学
• 气象学
• 气候变化
• 大气物理
• 大气化学
• 遥感
• 数值模拟
• 环境科学
• 边界层大气
• 空气质量

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312022401

版次：1

商品编码：10339415

包装：平装

丛书名： 当代科学技术基础理论与前沿问题研究丛书·中国科学技术大学校友文库

开本：16开

出版时间：2009-08-01

用纸：胶版纸

页数：703

字数：750000

正文语种：中文

内容简介

人类社会对大气科学的需求越来越高，而高影响的极端天气气候事件的持续发生和空气污染的加剧更是给大气科学提出了严峻挑战，需求的牵引使大气科学正在得以更加广泛、更加深入地发展，新的学科前沿在不断涌现。《大气科学若干前沿研究》以作者们的研究工作和成果为基础，参考国内外最新的科研成就和发展趋势，介绍和论述了近期大气科学发展和研究的若干前沿问题，包括人们普遍关注的气候及其变化问题、对亚太地区及全球大气都有重要影响的青藏高原气象学问题、大气科学中极其活跃的热带气象及其动力学、近些年极受关注的平流层及其对气候的影响、带有高新技术特征的气象卫星遥感及卫星气象学、代表天气分析预报方向的数值天气预报、关系人类生存环境的空气污染数值预报模式系统研究等领域。虽然《大气科学若干前沿研究》没有能够涵盖大气科学的所有方面，但对广大从事大气科学领域的科研人员、教师和气象业务领域的预报人员有很好的参考价值；也可作为高等院校本科生和研究生的学习参考书。

目录

总序
前言
第1章 气候变化及气候动力学
1.1 气候系统
1.2 近代气候变化的主要特征
1.3 ENSO及其影响
1.4 年代际气候变化
1.5 关于全球变化
参考文献
第2章 青藏高原气象学
2.1 青藏高原的特殊天气气候
2.2 青藏高原的动力和热力作用
2.3 青藏高原热状况对我国天气气候的影响
2.4 山地、大气与自然环境问的相互作用
参考文献
第3章 热带气象及动力学
3.1 亚洲季风系统
3.2 热带大气季节内振荡
3.3 台风
3.4 热带大气季节内振荡的数值模拟
3.5 对流加热廓线对模拟大气ISO的重要作用
参考文献
第4章 平流层及其对气候的影响
4.1 平流层的热力学、动力学和化学特性
4.2 平流层微量成分的分布及变化趋势
4.3 平流层纬向风QBO和微量成分的QBO现象
4.4 平流层爆发性增温及其对微量气体分布的影响
4.5 平流层变化对气候的影响
参考文献
第5章 气象卫星遥感及卫星气象学
5.1 中国的气象卫星
5.2 空间导航定位技术在地球大气探测中的应用
5.3 气象卫星资料在天气分析中的应用
5.4 气象卫星遥感资料在数值预报中的应用
参考文献
第6章 数值天气预报
6.1 大气运动控制方程组
6.2 计算方法——差分方法
6.3 谱方法
6.4 半隐式半拉格朗日计算格式
6.5 JFNK方法概述及其在大气全隐式非静力模式中的应用方案
6.6 模式的物理过程
6.7 数值预报的初值形成
参考文献
第7章 空气污染数值预报模式系统研究
7.1 空气污染预报
7.2 城市空气污染预报问题的特点
7.3 数值模式系统
7.4 中-B尺度动力学模式
7.5 高分辨对流层化学模式
参考文献

前言/序言

现代物理学新视野 一部探索物质世界深层奥秘的导览 本书汇集了二十一世纪以来，理论物理学、粒子物理学、凝聚态物理学以及宇宙学等多个关键领域取得的突破性进展。它旨在为对基础科学抱有浓厚兴趣的专业人士和高阶学生提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，理解我们当前对自然界基本规律的认知边界与未来探索方向。 本书摒弃了对基础概念的冗长回顾，而是直接切入那些正在重塑物理学图景的前沿课题。我们着重探讨了那些尚未完全解决的重大挑战，以及实验观测与理论预测之间令人兴奋的张力。 --- 第一部分：超越标准模型的探索 标准模型无疑是粒子物理学的伟大成就，但我们深知它并非终极理论。本部分聚焦于当前寻找“新物理学”的几条主要战线。 第一章：暗物质的实验与理论构建 暗物质占据了宇宙物质总量的绝大多数，但其本质仍是现代物理学最大的谜团之一。本章详细剖析了当前主要的探测策略：从地下深处的直接探测实验（如氙基、氩基探测器的新一代升级），到高能对撞机上的间接信号搜寻，再到天体物理学对星系尺度效应的约束。理论层面，我们深入探讨了WIMP（弱相互作用重粒子）模型的演变，以及轴子（Axion）、轻子（Sterile Neutrino）等非WIMP候选者的最新进展和实验限制。特别关注了引力波探测对早期宇宙暗物质相变的潜在敏感性。 第二章：中微子物理学的“悬而未决” 虽然中微子振荡已经被证实，但其质量层级（正常序或反转序）、马约拉纳（Majorana）性质的确定，以及是否存在超重的中微子，仍是未解之谜。本章系统回顾了下一代长基线（LBL）中微子实验的设计原理、面临的背景噪声挑战，以及对CP破坏（CP Violation）测量精度的提升要求。此外，对“扇区”的探索，即中微子如何与希格斯机制或其它未知场耦合的理论模型进行了深入的梳理。 第三章：希格斯物理学的精确测量与新物理的窗口 自希格斯玻色子的发现以来，研究的焦点已转向其精确的性质测量。本章评估了LHC运行数据对希格斯耦合常数的最新限制，重点分析了希格斯与顶夸克、底夸克以及自旋为零的带电轻子的耦合偏差。更重要的是，我们探讨了未来环形对撞机（FCC）或直线对撞机（ILC）如何通过高亮度、高能量对希格斯“自耦合”的测量，来揭示真空稳定性和标度理论（Composite Higgs Models）的可能性。 --- 第二部分：引力、时空与量子之舞 本部分将目光投向宏观与微观的交界点，探讨了量子力学如何与广义相对论共存，以及时空本身的起源。 第四章：引力波天文学的深度解析 引力波探测已从单纯的事件发现，迈向了对极端物理过程的精密测量阶段。本章聚焦于对黑洞合并事件（如超出经典理论预测的质量物种）的后牛顿参数检验，以及对中子星并合事件（GW170817后的后续观测）中重元素生成（快中子俘获过程，r-process）的核物理模型验证。对快速射电暴（FRB）与引力波的联合探测潜力进行了展望。 第五章：量子引力理论的对偶性与全息原理 在缺乏直接实验验证的情况下，理论家们依靠数学结构来构建量子引力理论。本章深入探讨了AdS/CFT（反德西特空间/共形场论对偶性）在非微扰量子场论中的应用，以及它如何为理解信息悖论、黑洞熵提供工具。对弦论中的D-膜、M理论的最新结构探索，以及其在低能极限下对宇宙学常数的潜在影响进行了详细阐述。 第六章：引力学中的非线性与拓扑结构 广义相对论的非线性性质带来了许多奇特的解和结构。本章考察了拓扑缺陷（如宇宙弦、畴壁）在早期宇宙演化中的可能遗迹，以及这些结构对宇宙微波背景（CMB）的印记。此外，对拓扑绝缘体和拓扑超导体在凝聚态系统中模拟引力效应的“模拟引力”方法进行了介绍，阐释了凝聚态物理如何反哺对时空几何的理解。 --- 第三部分：极端条件下的凝聚态物理 凝聚态物理的进展正在以前所未有的速度扩展我们对物质宏观行为的理解，特别是那些表现出奇特量子效应的材料体系。 第七章：高阶拓扑材料与量子反常霍尔效应 本书详细分析了超出传统拓扑绝缘体范畴的“高阶拓扑材料”（如拓扑表面或边缘态）。重点阐述了在零磁场下实现量子反常霍尔效应的磁性材料体系，以及其在开发无损耗电子器件中的潜力。对新发现的“手性”拓扑态和“无能隙”狄拉克锥的精确表征方法进行了深入讨论。 第八章：高温超导体的微观机制与新物态 尽管铜氧化物高温超导研究已久，但其机理仍是未解之谜。本章侧重于对铁基超导体、重费米子系统以及新型二维材料（如扭曲双层石墨烯）中配对机制的比较分析。特别关注了压力诱导的超导相变，以及电荷密度波（CDW）与超导态之间的竞争与合作关系，这些是理解更高临界温度的关键。 第九章：量子模拟与复杂系统 量子模拟利用高度可控的量子系统（如超冷原子、离子阱）来模拟那些经典计算无法处理的复杂物理问题。本章介绍了使用光晶格模拟Hubbard模型、研究非厄米物理（Non-Hermitian Physics）的最新进展。探讨了如何通过对这些系统的精确操控，来揭示量子多体系统中的相变、涡旋动力学和时间晶体等前沿概念。 --- 本书的结构力求在广度和深度之间取得平衡，为读者提供一个理解当前物理学前沿挑战的坚实框架。书中涉及的理论工具和实验技术均代表了该领域最尖端的方法论。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同一位循循善诱的老师，引领我走进神秘而迷人的大气科学世界。我一直对地球的“脸面”——大气层——充满好奇，而这本书则将那些看似高深莫测的科学问题，以一种引人入胜的方式呈现出来。书中对平流层化学过程的研究，特别是对臭氧层损耗和恢复机制的深入剖析，让我对大气化学有了全新的认识。我惊喜地发现，原来我们头顶的这层薄薄的空气，竟然蕴含着如此复杂的化学反应和物质循环。更让我着迷的是，书中对大气电学和高层大气物理的研究，那些关于闪电的形成、极光现象的成因，以及太阳活动对地球大气的影响，都让我惊叹于大自然的鬼斧神工。我尤其喜欢书中对这些现象的解释，它们既有科学的严谨性，又不失趣味性，让我感觉像是在读一本关于地球的奇幻故事。这本书不仅解答了我心中长久以来的疑问，更让我对我们赖以生存的这颗蓝色星球有了更深的敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对大气科学充满了好奇，尤其对那些最新、最前沿的研究成果特别感兴趣。当我看到《大气科学若干前沿研究》这个书名时，我的心就怦怦直跳。虽然我不是专业的大气科学家，但书中那些关于气候变化、极端天气事件预测、大气污染物输送与转化等内容的介绍，都深深地吸引了我。尤其是关于人工智能在气象预测中的应用，我一直认为这是未来的大趋势，书中对此的探讨让我看到了新的可能性。而且，书中对一些复杂的大气现象，例如厄尔尼诺现象的最新研究进展，也给出了通俗易懂的解释，这对于我这样非专业读者来说，简直是福音。我特别喜欢书中对于一些前沿理论的介绍，比如那些关于大气能量传输和物质循环的最新模型，虽然有些概念我需要查阅一些资料才能完全理解，但这正是学习的乐趣所在。我感觉这本书不仅为我打开了了解大气科学前沿的大门，更激发了我深入学习的动力。我相信，通过阅读这本书，我能够更深刻地理解我们赖以生存的大气层所面临的挑战，也能更好地认识到科学家们为了应对这些挑战所付出的巨大努力。这本书的出现，无疑将极大地满足了我对大气科学最新进展的求知欲，让我能够站在巨人的肩膀上，远眺科学的未来。

评分☆☆☆☆☆

《大气科学若干前沿研究》这本书，对我而言，是一次对地球“呼吸”的深度探索。我一直对那些影响我们日常生活的看不见的力量感到好奇，而这本书恰好满足了我这份好奇。书中对于中小尺度天气系统的研究，比如雷暴的形成机制，以及台风登陆前的强度变化预测，都让我感觉非常贴近生活，也更能体会到大气科学研究的实际意义。我特别欣赏书中对不同观测手段的介绍，从卫星遥感到地面站点，再到探空气球，这些方法为我们提供了了解大气世界的“眼睛”和“耳朵”。更让我着迷的是，书中还探讨了数值天气预报模型的最新进展，那些模拟大气的计算机程序，就像是赋予了我们预知未来的能力。虽然我不是专业的建模人员，但书中对模型的不确定性分析和误差评估的讨论，让我对科学的局限性和不断追求精确的科学精神有了更深刻的理解。这本书让我明白，大气科学不仅仅是关于天气预报，更是关于如何理解和预测我们星球上最重要的保护层，以及如何应对它所面临的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，就像一场穿越大气层奥秘的奇妙旅程，让我沉醉其中，久久不能自拔。从最基础的大气成分分析，到复杂的大气圈与生物圈、水圈、岩石圈的相互作用，本书都进行了深入浅出的阐述。我尤其对书中关于大气边界层物理过程的研究印象深刻，那些对能量、动量和水汽交换的细腻描绘，让我仿佛置身于变幻莫测的大气之中，感受着它的呼吸与脉动。书中还涉及了大量的观测技术和数值模拟方法，这些对于我这样对数据分析和模型构建感兴趣的读者来说，具有极高的参考价值。我看到了科学家们如何运用最尖端的科技手段，去捕捉和解读大气的信号，如何通过复杂的数学模型，去预测未来的气候变化。这种将理论与实践相结合的研究方法，让我对大气科学的严谨性和创新性有了更深的认识。此外，书中对大气污染物的区域输送和全球影响的讨论，也引起了我对环境问题的深切关注，让我开始思考作为个体，如何为改善大气环境贡献一份力量。总而言之，这本书不仅拓宽了我的知识视野，更激发了我对科学探索的热情，让我对我们所处的大气环境有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙万象充满好奇的普通读者，《大气科学若干前沿研究》这本书给我带来了前所未有的震撼体验。书中对地球大气层这一复杂系统的深度剖析，让我得以窥见科学家们是如何以严谨的科学态度，不断探索未知边界的。从云的形成与演变，到季风系统的奥秘，再到臭氧层空洞的修复之路，每一个章节都像是一扇窗户，让我得以领略大气科学的博大精深。我尤其被书中对大气环流模式演变的研究深深吸引，那些揭示地球气候系统如何响应外部扰动的精妙论证，让我对“天人合一”有了更深的理解。书中还探讨了大气科学在应对全球气候变化挑战中的关键作用，这让我意识到了保护我们赖以生存的地球大气环境的紧迫性。对于那些对地球物理学、气候学以及环境科学有浓厚兴趣的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。它不仅仅是一本科学著作，更是一次思想的启迪，一次对人类智慧的赞颂。我迫不及待地想继续深入阅读，去了解更多关于大气科学领域的未解之谜，去感受科学家们探索未知世界的勇气与智慧。

评分☆☆☆☆☆

书本身五分，快递得分为0，包装0分。

评分☆☆☆☆☆

这个包装都让人无法受得了，一层破纸包的，挤压变形了。

评分☆☆☆☆☆

看在书的面子上，我忍了。

评分☆☆☆☆☆

书本身是不错，但是到手中发现书底部挤压变形，并且有点污损。

评分☆☆☆☆☆

好书,做这方面科研工作的的要看看

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

大气科学前沿问题综述图书,价格有些高.

评分☆☆☆☆☆

用作者亲身经历和内心最单纯的情绪书写出如此打动人的文字

评分☆☆☆☆☆

书的内容很实用,很实用