高等院校素質教育通選課教材：大氣概論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李萬彪 著

圖書標籤:

• 大氣科學
• 氣象學
• 環境科學
• 氣候變化
• 通識教育
• 高校教材
• 自然地理
• 大氣概論
• 環境教育
• 科學普及

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301149393

版次：1

商品編碼：10440528

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-03-01

用紙：膠版紙

頁數：213

正文語種：中文

編輯推薦

　　 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》共分十四章。第一章介紹大氣科學的研究簡史，大氣演化、組成和結構。第二至七章，介紹大氣現象的氣象要素，即輻射和溫度、水汽、雲、降水及風等，包括基本能量傳輸和平衡過程、大氣熱力學過程和風形成的理論。第八章描述全球性的大氣運動。第九至十一章介紹一些影響我們日常生活常見、劇烈的天氣現象和過程，包括鋒與氣鏇、雷暴、龍捲風和颱風。第十二章告訴大傢人類活動影響瞭我們所處的大氣環境，以及人類對天氣進行預測活動。第十三章涉及我們地球的氣候變遷，說明人類文明的發展已經影響到氣候的變化。最後一章，即第十四章大氣光象，將大氣中發生的一些光學美景的現象的形成原理介紹給大傢，探索它們如何形成，瞭解它們齣現的地方，並鼓勵大傢到大自然去找尋並欣賞這些美景。 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》力求通俗易懂，滿足包括高中以及以上大眾學習和參考，為瞭說明大氣科學中的一些理論問題，也用到瞭一些不涉及微積分的計算公式。

內容簡介

　　 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》是作者多年來講授通選課“大氣概論”教學經驗的結晶。內容幾乎涉及大氣科學的各個方麵，但側重強調基本的大氣科學概念和原理。全書共分十四章，從地球大氣起源和組成講起，接著講授溫度、濕度、雲、降水、氣壓、風等大氣的基本要素；在介紹瞭全球大氣環流後，描述瞭一些常見天氣過程，如雷暴和颱風等；隨後是對人類活動影響大氣環境、天氣預報和氣候變化的討論；最後將大氣中發生的一些光學現象一起介紹給大傢。
　　 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》從大氣科學的基本概念和原理入手，由淺入深地描述。即使沒有數學的微積分知識，也能理解《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》涉及的各個方程和公式。盡管如此，讀者應側重瞭解大氣科學的基本概念和原理。為瞭便於教學，每章末附有習題，書的附錄部分附有常用物理常數錶。
　　 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》主要供大學本科生作為素質教育通選課教材使用，但也可作為中學生的參考書，或大氣科學專業大學生、研究生的專業參考書使用。

目錄

第一章 緒論
1.1 大氣演化和組成
1.2 大氣熱力狀態
1.3 大氣結構
1.4 研究簡史

第二章 能量與溫度
2.1 熱力學基本概念
2.2 輻射
2.3 太陽輻射在大氣中的傳輸
2.4 輻射平衡
2.5 空氣溫度

第三章 水汽
3.1 水汽的特性
3.2 濕度的錶示方法
3.3 露、霜、霧天氣
3.4 濕度測量

第四章 看雲
4.1 雲狀分類
4.2 特殊的雲
4.3 雲的觀測
4.4 雲的尺度分布和維數

第五章 雲的形成
5.1 基本熱力學過程
5.2 大氣靜力穩定度
5.3 雲的生成與演變
5.4 看雲識天氣

第六章 降水
6.1 降水理論
6.2 降水類型
6.3 降水測量
6.4 人工降水

第七章 氣壓和風
7.1 氣壓
7.2 影響大氣運動的力
7.3 風與氣壓的關係
7.4 風的測量和應用

第八章 大氣環流
8.1 運動尺度
8.2 地方性的風
8.3 全球性的風
8.4 海氣相互作用

第九章 鋒與氣鏇
9.1 氣團
9.2 鋒
9.3 鋒麵氣鏇

第十章 雷暴和龍捲
10.1 雷暴分類及形成
10.2 普通雷暴和強雷暴
10.3 雷暴的運動
10.4 雷電現象
10.5 龍捲

第十一章 颱風
11.1 剖析颱風
11.2 在熱帶洋麵上誕生
11.3 生命史
11.4 形成機製
11.5 颱風災害和預警

第十二章 人類活動
12.1 大氣環境變化
12.2 天氣預報

第十三章 氣候變遷
13.1 全球氣候的形成和分類
13.2 氣候監測與重建
13.3 變化的氣候
13.4 氣候變化的可能原因
13.5 未來氣候的可能變化

第十四章 大氣光象
14.1 光學物理基礎
14.2 大氣分子引起的光學現象
14.3 水滴和冰晶引起的光學現象
14.4 氣溶膠與雲霧
14.5 大氣能見度
參考文獻
附錄

精彩書摘

第二章 能量與溫度
小到個人日常生活中的飲食，大到人類探索宇宙的衛星飛船，我們的世界離不開能量。人類經過多年的努力，纔知道能量是物體做功能力的量度，而因為物體之間的溫度的差異，造成能量從高溫物體傳遞到低溫物體，這種傳遞著的能量就是熱量。熱量進而改變瞭物體的溫度狀態。
對我們地球和大氣整個係統而言，太陽輻射的能量是最重要的熱量能源。太陽是在宇宙“蕓蕓眾星”之中，極其普通、目前處於星體演化的中年階段的安詳穩定的恒星，它通過核心産生的熱核反應嚮外放齣能量。通過輻射傳遞過程，地氣係統獲得能量，改變瞭大氣狀況，齣現瞭各種天氣現象，也影響瞭地球上人類和萬物的生存與變化。溫室效應即是大氣輻射能量影響地球氣候的一個重要結果。
2．1 熱力學基本概念
大氣混閤數以億計的分子原子，它們在作無規則的自由運動，像發怒的蜜蜂一樣，彼此碰撞，每個速度都不一樣。大氣的這種狀態可用溫度來錶述，溫度就是大氣分子、原子平均動能的量度。

前言/序言

　　“大氣概論”作為北京大學素質教育通選課已經講授瞭多次。開設此課的目的就是把大氣科學最基礎的知識和原理介紹給非大氣科學專業的文、理、工、醫等學科大學生，以引導大傢瞭解周圍大氣變化、大氣各種現象、天氣變化的原理，並能學以緻用、正確指導日常生活；促進大傢關心天氣、關心生態與人文環境的健康，養成注意天氣變化和觀察大氣現象的習慣，為人類可持續發展、認識未知世界作齣新貢獻。
　　在作者的教學實踐中，不斷涉獵到中國古代對大氣科學研究的貢獻，也注意到課程教學不僅要學習國外許多數學傢、物理學傢和氣象學傢等建立的大氣科學基礎理論，更重要的是要和中華文化中的科學傳統銜接起來，引導學員培養認真求實的科學精神。中華文化中科學文化的傳統，十分注重“實踐”，而這恰恰是大氣科學學科所要必須麵對的。看看北宋瀋括所著的《夢溪筆談》的記載，可以領略中國傳統的腳踏實地的科學精神。這種精神在我們當前社會中，恰恰是許多學者、知識分子所缺乏的。
　　此外，作者也喜歡涉獵一些與大氣科學發展有關的科學名人的軼事，融閤在課程中。在進行較廣泛的瞭解之後，也不禁對他們肅然起敬。這些科學名人包括國內外數學、物理、化學和氣象等學科專傢，他們個彆人的一生如同大氣中的一些現象，例如一些人如閃電耀眼迅忽，生命短暫，使人扼腕嘆惜。另外，有的人在生前就看到自己的成果得到證實，也使我們這些後來人同樣感到欣慰。在學習大氣科學和瞭解這些科學傢的同時，也深切感受到大氣的風雲變幻如同我們個人的經曆、如同人世間的滄桑變化一樣，需要我們在認識大氣的同時，也去思考和認識人生人世，培養正確的人生觀，為社會進步貢獻力量。
　　正是有瞭這些感觸，纔觸發作者寫此教材的想法。恰逢北京大學近年來對素質教育課的大力支持和資助，得以在北京大學齣版社立項齣版。

圖書簡介：探索地球係統的奧秘——《大氣概論》之外的廣闊天地 引言：超越一門課程的視野 本書旨在為讀者提供一個超越特定學科框架的、對地球係統及其復雜性進行全麵審視的視角。我們深知，即便是像《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》這樣的基礎性課程，也必然聚焦於大氣圈的物理、化學和動力學過程。然而，世界的運行遠非單一圈層所能概括。本書將帶領讀者跳齣大氣層的邊界，深入探索那些與大氣相互作用、共同塑造我們生存環境的其他關鍵組成部分——地圈、水圈、生物圈，以及驅動這一切的能量流與物質循環。 第一部分：堅實的基礎——地球的骨架與內部動力 本書的第一部分將把讀者的目光從天空拉迴到腳下，審視地球的物質基礎。我們不會重復《大氣概論》中關於大氣垂直分層、氣壓或風的形成原理，而是側重於地圈（Geosphere）的宏大敘事。 第一章：地球的起源與深層結構 本章將追溯太陽係的演化曆史，探討地球如何從原始星雲物質中凝聚成型。重點將放在地球的內部結構：從地殼的矽鋁層到地幔的粘滯對流層，再到炙熱的固態內核和液態外核。我們將詳細解析地震波層析成像技術如何揭示地幔柱和闆塊運動的驅動力。討論將涉及地球磁場的起源——發電機理論——以及磁場對保護生命（抵禦太陽風）的關鍵作用，這是一個與高層大氣電離層現象緊密相關但角度迥異的物理過程。 第二章：岩石圈的動態過程 我們將深入探討岩石圈的演化，這構成瞭我們理解地形、土壤形成和自然災害的基礎。內容涵蓋： 闆塊構造學說的完善與證據鏈： 詳細介紹洋中脊擴張、海溝俯衝、走滑斷層等構造單元的形成機製及其在不同地質構造區（如大陸裂榖、造山帶）的錶現。 火成岩、沉積岩與變質岩的成因學： 區彆於大氣化學中對痕量氣體的分析，本章側重於礦物學和岩石學，探討岩漿分異、變質梯度和沉積環境對岩石物理性質的控製。 內動力地質災害： 聚焦於地震和火山活動，分析其深源機製和地錶效應，這為理解極端天氣事件（如火山灰對全球輻射傳輸的影響）提供瞭地質背景。 第二部分：生命之源——水圈的循環與氣候的調節 雖然大氣圈是天氣現象的載體，但水圈（Hydrosphere）的活動纔是決定區域氣候和生態係統健康的核心因素。本書將以不同於氣象學角度來審視水。 第三章：全球水循環的深度剖析 《大氣概論》必然會觸及降水和水汽輸送，但本書將著重於水體的儲存、流動與質量： 冰凍圈的反饋機製： 詳細分析冰川、永久凍土和雪蓋的消融過程，及其對海平麵上升和反照率變化的長期影響，強調冰蓋動力學與大氣溫度變化的耦閤。 海洋環流的驅動力與熱力學： 區彆於大氣環流（風驅動），本章聚焦於密度驅動的大洋經嚮翻轉環流（Thermohaline Circulation）。我們將探討深層水團的形成、營養物質的垂直輸送，以及墨西哥灣暖流等關鍵洋流如何通過熱力學機製調節全球熱量再分配，這是海洋氣候學而非純粹大氣動力學的範疇。 第四章：水資源的地理分布與人類活動 本章關注水資源管理問題，涉及地下水文地質學、河流侵蝕動力學和流域管理。我們將探討含水層的補給速率、開采的可持續性，以及地錶徑流過程與土壤侵蝕的相互作用，這些都是跨越氣象學和水文學邊界的議題。 第三部分：生命的舞颱——生物圈與大氣圈的動態平衡 生物圈（Biosphere）是唯一能主動、大規模地改變大氣成分的圈層。我們不會重復光閤作用的基礎化學反應，而是探討生物過程對全球化學循環的調控作用。 第五章：生物地球化學循環的調控 本章聚焦於碳、氮、磷等關鍵元素的全球循環，重點在於反饋機製： 陸地生態係統與碳匯： 分析森林、濕地等生態係統對大氣CO2的吸收、儲存和釋放速率的年際和年代際變化。探討土壤有機質的分解速率受溫度和濕度（大氣條件）的敏感性。 海洋生物泵的效率： 闡述浮遊植物通過光閤作用將大氣碳轉移至深海的生物過程，以及海洋酸化（與大氣CO2溶解度直接相關）對這一過程的潛在破壞。 第六章：生物圈對氣候的響應與適應 探討物種分布、物候學（Phenology）如何隨氣候變化而調整，例如植物展葉期的提前如何影響區域能量平衡。這涉及生態學模型與氣候模型的交叉領域，遠遠超齣瞭描述基本氣象現象的範疇。 第四部分：交叉與整閤——地球係統的復雜性科學 本書的最後一部分將整閤前述內容，介紹研究地球係統時所必需的跨學科方法論。 第七章：遙感與地球觀測技術 我們將介紹用於監測大氣、海洋、陸地錶麵以及冰雪覆蓋的先進遙感技術，例如： 多光譜成像與大氣校正： 如何利用衛星數據分離地錶反射率和大氣散射信號。 雷達和激光測高技術： 用於測量冰蓋厚度、海平麵高度和地錶形變，這些數據是評估大氣變化長期影響的關鍵物理量。 第八章：地球係統建模與未來預測 本章將探討如何將大氣動力學、海洋熱力學、生物地球化學過程整閤到復雜的氣候模型（GCMs）中。我們將討論模型的結構、參數化方案的挑戰，以及如何評估不同圈層反饋（如雲反饋、生物反饋）對未來氣候情景預測的不確定性貢獻。這要求讀者具備整閤物理、化學、生物學知識的係統思維能力。 結論：人地關係中的係統思維 全書的最終目標是培養一種係統思維，理解大氣變化不是孤立的，而是與地質時間尺度上的地球演化、水文過程的及時變化以及生物圈的適應性調整緊密交織的。通過這本書，讀者將獲得一套更宏大、更具動態視角的知識體係，以應對二十一世紀復雜環境挑戰。

評分☆☆☆☆☆

《大氣概論》這本書，與其說是一本教材，不如說是一場關於氣候變遷和環境保護的深度對話。我一直對全球變暖、極端天氣這些話題感到擔憂，但總覺得缺乏係統性的瞭解。這本書恰恰填補瞭這個空白。它詳細闡述瞭導緻氣候變化的各種因素，從溫室氣體排放的來源，到它們在大氣中如何纍積並産生影響，都進行瞭清晰的梳理。書中還引用瞭大量最新的研究數據和案例，讓我看到氣候變化並非遙不可及的理論，而是正在真切發生在我們身邊的現實。我印象最深刻的是關於“蝴蝶效應”的討論，以及不同地區氣候變化可能帶來的連鎖反應，這讓我更加意識到問題的復雜性和緊迫性。同時，書中也並非一味地傳遞焦慮，而是提齣瞭許多切實可行的應對策略，從個人層麵的節能減排，到國傢層麵的政策製定，都給齣瞭很多值得思考的方嚮。這本書讓我明白，保護地球不僅僅是科學傢的事情，更是我們每一個地球公民的責任。它激發瞭我更多地去關注環境問題，並思考自己能為之做些什麼。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是一種對科學探索精神的啓發。作者在書中展現齣的那種刨根問底、不斷追尋事物本質的態度，讓我深受感染。我原本以為大氣科學就是研究天氣變化，但讀瞭這本書我纔發現，它的範疇 far more extensive。從大氣層對宇宙輻射的阻擋作用，到它如何影響地錶的水循環和生物圈的演變，都進行瞭深入的探討。我特彆感興趣的是關於“大氣化學”的部分，它讓我瞭解到我們呼吸的空氣中，並非隻有氧氣和氮氣，還有許多微量元素，它們在大氣中扮演著至關重要的角色，比如臭氧層對紫外綫的吸收，以及大氣中的氣溶膠對氣候的影響。書中還提到瞭許多曆史上的大氣科學研究裏程碑，以及科學傢們如何一步步揭示大氣奧秘的過程，這讓我對科學研究的艱辛與偉大有瞭更深的體會。這本書讓我意識到，我們對大氣的認識還有很多未知領域，而每一次的發現，都可能對我們理解地球和宇宙産生深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我打開瞭認識地球的大門，以前我總覺得大氣就是天上的雲、下雨颳風，但讀瞭這本書我纔明白，原來它是一個如此復雜而又充滿魅力的係統。從大氣層由內而外的結構，到不同層次的特性，再到其中發生的種種現象，書中都進行瞭深入淺齣的講解。我特彆喜歡其中關於天氣形成的部分，瞭解到原來我們日常生活中經曆的晴朗、陰雨、雷暴，背後都蘊藏著如此精妙的物理和化學過程。書中配有大量精美的圖片和圖錶，讓我能夠更直觀地理解抽象的概念，比如不同雲的形態，以及高空氣流的運動模式。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種對自然科學的敬畏之情。我平時對天文學也頗感興趣，這本書裏關於大氣層如何影響我們觀測星空，以及大氣對地球氣候變化的調節作用，都讓我有瞭全新的認識。它讓我意識到，我們頭頂的那片天空，遠比我們想象的要豐富和重要得多。這本書的語言通俗易懂，即使是沒有專業背景的讀者也能輕鬆閱讀，同時又不失科學的嚴謹性。我強烈推薦給所有對自然世界充滿好奇的朋友們，它會讓你重新審視我們所生活的這個藍色星球。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《大氣概論》純屬偶然，我原本對氣象學並沒有太多的概念，隻知道天氣預報。然而，這本書的打開方式著實讓我眼前一亮。它並沒有一開始就拋齣晦澀難懂的專業術語，而是從地球生命賴以生存的“空氣”入手，層層深入地剖析大氣層的組成、結構以及它在維持地球生態係統中的關鍵作用。我特彆欣賞書中對於“大氣環流”部分的闡述，它將看似雜亂無章的全球風係，如信風、西風等，進行瞭清晰的梳理和解釋，讓我第一次理解瞭為什麼不同地區會有不同的氣候特徵。書中還通過大量的圖例和模型，將抽象的科學原理可視化，比如洋流和大氣環流之間的相互作用，以及它們如何影響全球的溫度分布。我一直對地理和氣候感興趣，這本書為我提供瞭一個宏觀的視角去理解這些現象。它讓我明白，我們頭頂的這層薄薄的大氣，是如何承載著如此巨大的能量和信息，又是如何塑造瞭我們所熟悉的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式非常獨特，它不是枯燥地羅列公式和理論，而是將大氣科學融入到我們日常生活的方方麵麵，讓我讀起來感覺像是在聽一位經驗豐富的老師娓娓道來。比如，書中在講解風的形成時，就從我們感受到的微風拂麵，到席捲全球的颶風，都做瞭生動形象的描述，並解釋瞭其中的驅動力。我尤其喜歡書中關於大氣光學現象的章節，比如彩虹、海市蜃樓，這些曾經讓我覺得神奇的自然奇觀，通過書中的講解，我纔明白瞭它們背後的科學原理，感覺像是解開瞭一個個童年未解之謎。書中還涉及瞭航空和航海中大氣的作用，以及對人類健康的影響，這些都讓我覺得大氣科學與我們的生活息息相關，遠非遠離我們生活的抽象概念。它像一本百科全書，又像一本故事書，讓我對大氣充滿瞭敬畏和好奇。它讓我意識到，我們所生存的環境，遠比我們想象的要精密和復雜，也更加需要我們的珍惜和保護。

評分☆☆☆☆☆

溝通中達成共識。

評分☆☆☆☆☆

大學很有必要讀，對讀者有好處。

評分☆☆☆☆☆

③我們的教師為瞭控製課堂，總擔心秩序失控而嚴格紀律，導緻緊張有餘而輕鬆不足。輕鬆的氛圍，使學生沒有思想顧忌，沒有思想負擔，提問可以自由發言，討論可以暢所欲言，迴答不用擔心受怕，辯論不用針鋒相對。同學們的任何猜想、幻想、設想都受到尊重、都盡可能讓他們自己做解釋，在聆聽中交流想法、

評分☆☆☆☆☆

橫好 是正版書

評分☆☆☆☆☆

橫好 是正版書

評分☆☆☆☆☆

⑤教學生抓重點.教學難免有意外，課堂難免有突變，應對教學意外、課堂突變的本領，就是我們通常說的駕馭課堂、駕馭學生的能力。對教師來說，讓意外乾擾教學、影響教學是無能，把意外變成生成，促進教學、改進教學是藝術。生成相對於教學預設而言，分有意生成、無意生成兩種類型；問題生成、疑問生成、答案生成、靈感生成、思維生成、模式生成六種形式。生成的重點在問題生成、靈感生成。教學機智顯亮點.隨機應變的纔智與機敏，最能贏得學生欽佩和行贊嘆的亮點。教學機智的類型分為教師教的機智、學生學的機智，師生互動的機智，學生探究的機智。機智常常錶現在應對質疑的解答，麵對難題的措施，發現問題的敏銳，解決問題的靈活。

評分☆☆☆☆☆

比較適閤初級學習大氣學的同學

評分☆☆☆☆☆

比較適閤初級學習大氣學的同學

評分☆☆☆☆☆

質的要求，對教育規律的把握，對教學藝術的領悟，對教學特色的追求。