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许焕斌 著

图书标签:

• 强对流
• 云物理
• 气象学
• 大气科学
• 雷暴
• 降水
• 数值模拟
• 遥感
• 气象灾害
• 对流边界层

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502955861

版次：1

商品编码：11140947

包装：平装

出版时间：2012-01-01

用纸：胶版纸

页数：340

正文语种：中文

内容简介

　　《强对流云物理及其应用》介绍了强对流云物理的一些主要观点和近期研究进展，对一些疑惑问题做了解释。论述了强对流云物理在人工影响天气中防雹，增雨等方面的应用原理，对播撒防雹理论中的一些科学问题做了明确和深化，并提出了新的防雹概念模型。

目录

序
前言
《雹云物理与防雹的原理和设计》序一
《雹云物理与防雹的原理和设计》序二
作者的话
第一编 强对流云物理
第一章 绪论
参考文献
第二章 冰雹与冰雹云
2.1 冰雹
2.2 冰雹云和分类
2.3 雹云的发展过程
2.4 冰雹云的物理模型
2.5 冰雹云类型与环境场的关系
2.6 冰雹云的移动、传播和分裂，积云的合并
2.7 强对流云单体的组合（织），对流云系
2.8 强对流（雹）云的地面观测的物理特征
2.9 冰雹云的特征
参考文献
第三章 冰雹形成机制
3.1 雹胚的形成
3.2 雹块的增长
3.3 冰雹形成机制的研究思路和方案
3.4 冰雹粒子群的运行增长规律
3.5 强对流（雹）云中水凝物粒子的积累
3.6 强对流（雹）云中云水的消耗
3.7 强对流（雹）云中的特征回波结构的数值模拟
3.8 冰雹分层结构的模拟试验
3.9 规律的再现和观测验证
参考文献
第四章 对流云物理与阵雨形成机理
4.1 引言
4.2 对流云降水的一些观测事实
4.3 阵雨形成机理
4.4 分析和讨论
4.5 结语
参考文献
第五章 强对流云中的下沉气流和下击暴流——大风
5.1 强对流云中强下沉气流发展的重要性
5.2 下击暴流的数值模拟
参考文献
第六章 强对流（雹）云数值模式
6.1 引言
6.2 强对流（雹）云的性质和对模式的宏观动力、热力场描述功能的要求
6.3 适合于强对流（雹）云的冰雹形成机制的微物理框架
6.4 方程的数值解法
6.5 综述
6.6 模式的检验
附录1 国内有关云模式研究和应用的情况简介（附表1～附表4）
附录2 各发生项和转化项的表达式
附录3 水凝物和水汽场之间的平衡调整
参考文献

第二编 强对流云物理在人工影响天气中的应用
第七章 播撤防雹原理
7.1 播撤防雹原理
7.2 播撤防雹原理实施中的问题
7.3 最近雹云物理的进展对四个命题的回答
参考文献
第八章 爆炸防雹原理
8.1 引言
8.2 爆炸对云体的作用表现
8.3 爆炸产物和它们对云过程的可能作用
8.4 爆炸作用的外场试验取证和数值模拟再现
8.5 炮响雨落数值模拟试验
8.6 爆炸扰动气流场对大气稳定度的影响
……
第三编 强对流云物理在预报（警）诊断分析中的应用

好的，以下是一份针对您所提及书名《强对流云物理及其应用》之外的、描述其他气象学或地球科学领域图书的详细简介，旨在避免包含您指定书名所涵盖的内容，并力求自然流畅： --- 书籍简介：大气边界层动力学与能量交换过程 引言：理解地球表层系统的关键枢纽 本书深入探讨了大气边界层（Atmospheric Boundary Layer, ABL）的复杂物理机制、结构演变及其在地球系统能量、水汽和动量传输中的核心作用。大气边界层，通常指距离地表约几百米到几公里高度的空气层，是直接与地面（包括陆地、海洋、冰雪表面）进行物质和能量交换的敏感区域。理解边界层的动态过程，对于准确预测天气现象、评估空气质量、优化可再生能源布局以及深入理解气候变化影响，都具有不可替代的基础性意义。 本书面向气象学、大气科学、环境工程、地理信息科学及相关领域的专业人士、高年级本科生和研究生，旨在提供一个全面、深入且兼具理论深度与实际应用价值的知识体系。 第一部分：边界层的基本理论与结构特征 第一章：边界层的概念、分类与量纲分析 本章首先界定了大气边界层的物理定义和范围，区分了自由对流层和湍流混合层。随后，系统梳理了根据热力学条件和湍流强度划分的边界层类型，包括晴空下的对流边界层（Convective Boundary Layer, CBL）、稳定边界层（Stable Boundary Layer, SBL）、夜间地表逆温层（Nocturnal Inversion Layer）以及混合层（Mixed Layer）的形成机制。重点阐述了特征长度尺度（如混合层高度 $Z_i$、摩擦长度 $u_$）的量纲分析方法，为后续的深入研究奠定理论基础。 第二章：湍流的生成与性质 湍流是驱动边界层内物质和能量垂直混合的根本动力。本章详尽分析了湍流的生成机制，特别是机械湍流（由风切变引起）和热力学湍流（由地表加热引起）的相互作用。通过引入雷诺平均方程，探讨了湍流脉动、湍流扩散系数的概念，并详细解析了“湍流闭合方案”的几种主要理论模型，例如混合长度模型、高阶矩模型（如 $E-epsilon$ 模型）的应用局限性与发展趋势。本章特别强调了湍流的非均匀性和各向异性在复杂地形下的表现。 第三章：边界层热力结构与能量收支 边界层内的能量传输是其最核心的物理过程之一。本章聚焦于地表感热通量（Sensible Heat Flux, $H$）和潜热通量（Latent Heat Flux, $L E$）的计算与演变。深入剖析了地表能量平衡方程的构建，包括净辐射、土壤热通量与潜热、感热分配的日变化规律。利用理查森数（Ri）和傅里叶分析，解释了边界层自组织结构（如清晰的对流泡、冷池）如何影响垂直热梯度和能量的有效输送。 第二部分：边界层内的物质传输与过程模拟 第四章：动量输送与风场廓线 本部分着重于边界层内的动量传递和风的垂直结构。重点阐述了地转平衡（Geostrophic Balance）在边界层中的偏离（即Ekman螺旋的形成）。详细介绍了普朗特-德雷申（Prandtl-Dresen）摩擦定律，以及如何利用对数律（Logarithmic Law）和相似理论（Similarity Theory，如 Monin-Obukhov 相似理论，MOS）来描述不同稳定度下近地层风速廓线。同时，讨论了地形对风场的影响，如地形坡度、粗糙度长度的变化如何重塑垂直速度切变。 第五章：水汽循环与边界层水文过程 边界层是水汽输送的主要通道。本章探讨了蒸散发（Evapotranspiration）的驱动机制（如Penman-Monteith方程），以及边界层内水汽通量的垂直输送和水平平流。重点分析了夜间辐射冷却导致的雾和低云的形成过程，以及干旱和湿润地表对边界层混合层高度和湍流强度的差异化反馈机制。 第六章：空气质量与污染物扩散模型 将边界层物理知识应用于实际环境问题是本书的重要应用方向。本章详细介绍了大气扩散模型的基础，特别是高斯羽流模型（Gaussian Plume Model）的适用条件和局限性。随后，深入探讨了基于湍流闭合方案的拉格朗日颗粒追踪模型（Lagrangian Particle Dispersion Model）和欧拉网格模型（Eulerian Grid Model）在模拟区域性污染传输中的优势。章节专门分析了稳定边界层下地表逆温层对污染物“陷阱效应”的物理机制。 第三部分：边界层观测、参数化与前沿研究 第七章：边界层观测技术与数据分析 精确的边界层研究依赖于先进的观测手段。本章系统介绍了主要的边界层探测技术，包括：无线电探空技术（Radiosonde）在边界层高度确定上的应用；遥感技术，如声波探测仪（SODAR）和激光雷达（LIDAR，包括多普勒激光雷达）对湍流脉动和边界层抬升过程的实时监测能力；以及利用地基微波辐射计反演水汽和温度廓线的技术。重点阐述了如何从观测数据中提取关键参数，如湍流耗散率、浮力通量等。 第八章：边界层过程的数值模拟与参数化方案 在尺度不连续性限制下，中尺度和全球气候模型（GCMs）必须对边界层过程进行参数化处理。本章对比分析了参数化方案的发展历程，从早期的零阶闭合方案到更复杂的二阶矩方案。重点讨论了当前主流大气模型（如WRF、UCM）中采用的行星边界层（PBL）方案，如MYNN、YSU方案的物理假设和适用性差异，及其对云系、降水和能量再分配的影响。 第九章：特殊边界层现象与界面过程 本章拓展讨论了边界层中一些具有挑战性的复杂现象。包括：冷锋过境时锋后边界层的快速重组与湍流恢复过程；海洋上空跨海陆交换的边界层变化（如海陆风环流的强度与高度）；以及复杂地形（如山脉、城市峡谷）对边界层湍流结构的空间畸变效应。 总结与展望 《大气边界层动力学与能量交换过程》提供了一个多层次、跨学科的视角来审视地球与大气之间最活跃的过渡区域。本书的结构设计旨在引导读者从基础的湍流理论出发，逐步掌握能量和物质传输的定量描述方法，最终能够熟练应用边界层知识解决实际的气象、环境和能源问题。未来的研究将更侧重于微物理与湍流的耦合、城市热岛效应的精细化模拟以及边界层对极端天气事件的潜在影响。 ---

评分☆☆☆☆☆

阅读《强对流云物理及其应用》的过程，更像是一场与严谨科学的对话，充满了探索的乐趣。我一直对大气现象充满敬畏，尤其是那些瞬间改变天气的强对流事件，它们总是显得那么难以捉摸，却又影响深远。这本书的出现，无疑是为我打开了一扇通往理解这些复杂过程的大门。作者在叙述时，既保持了科学的严谨性，又兼顾了普通读者易于接受的特点。在对强对流云的物理过程进行阐述时，我被那些精密的物理定律所吸引，也惊叹于大自然中能量转化的奇妙。比如，关于“抬升触发”的讨论，我才意识到，一个看似微不足道的上升气流，如何能够催生出如此庞大的云体，进而引发剧烈的对流。书中的数据和模型分析，虽然有一定专业性，但作者巧妙地运用了比喻和类比，使得原本艰深的理论变得生动形象。我特别对书中所提到的“有效虚温”概念印象深刻，它解释了为什么在某些条件下，上升气流会更加活跃。而书中对强对流天气带来的灾害性影响的阐述，也让我深刻体会到了研究这些物理过程的紧迫性和重要性。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种对自然力量的敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

《强对流云物理及其应用》这本书，让我以前对那些突如其来的恶劣天气有了全新的认识。作为一名对自然现象充满好奇的旁观者，我总觉得暴雨、雷电、冰雹这些都是难以预测的神迹，但读了这本书，我才明白原来它们背后都有着一套严谨的科学逻辑。作者将复杂的强对流云的形成过程，从最基本的能量转化，到尺度宏大的动力学机制，都娓娓道来。我尤其被书中关于“混合相区”的讲解所吸引，它揭示了为什么在云体内部，既有液态水滴又有冰晶，而这种复杂的状态又是如何推动云的进一步发展。书中的各种示意图，例如描绘云中粒子运动轨迹的图，以及不同云层结构示意图，都帮助我更直观地理解那些抽象的物理概念。我曾一直好奇，为什么有些雷暴会那么持久，而有些却转瞬即逝，这本书里对“垂直风切变”和“超级单体”的阐述，让我豁然开朗。不仅如此，书中还详细介绍了如何利用先进的探测技术，例如多普勒雷达，来识别和跟踪强对流云，以及如何根据这些信息进行有效的预报和预警，这让我深切感受到科学的力量是如何服务于人类社会，保护我们的安全。

评分☆☆☆☆☆

这本《强对流云物理及其应用》真是让人耳目一新！作为一名气象爱好者，我一直对那些突如其来的暴雨、冰雹和雷电感到好奇，而这本书则为我揭开了它们神秘的面纱。作者深入浅出地讲解了强对流云的形成机制，从微观的云滴碰并增长，到宏观的超级单体和飑线结构，都梳理得条理清晰。尤其是关于雷暴的产生过程，我以前总是模模糊糊，但读了这本书，我才明白电荷分离是怎么回事，闪电的形成有多么复杂和壮观。书中的插图和图表也非常丰富，各种云的形态、雷达回波图等等，都帮助我更好地理解那些抽象的物理概念。我尤其喜欢关于“飑线”的章节，作者通过生动的案例分析，让我感受到了飑线那种快速移动、破坏力极强的特点。书的后半部分则将理论与实际应用相结合，详细介绍了强对流天气的预报和预警技术。作为一名普通读者，看到这些关于如何应对极端天气的内容，让我觉得非常有价值，也更能理解气象部门工作的严谨和重要性。总的来说，这本书既有深度又不失趣味性，让我对强对流云有了全新的认识，也激发了我进一步探索气象科学的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这是一本真正让我“长见识”的书，关于《强对流云物理及其应用》的阅读体验，是那种从懵懂到清晰，从敬畏到理解的转变。我一直对那些具有强大破坏力的天气现象感到着迷，比如那种来势汹汹、瞬间倾盆的暴雨，或是伴随闪电的狂风。这本书就像一位耐心的向导，带领我一步步走进了强对流云的世界。作者在阐述云的形成机制时，非常注重细节，从微观粒子的相互作用，到宏观的大尺度环流，都进行了深入的剖析。我印象最深刻的是关于“暖雨过程”和“冰雨过程”的对比，它解释了不同温度下，降水的形成机制是如此不同，而这又直接影响着降水的强度和类型。书中的图表，无论是描绘云滴碰撞增长的模型，还是表示大气垂直运动的剖面图，都起到了极好的辅助作用，让我这个非专业人士也能相对容易地理解。更让我感到欣喜的是，书中并没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量的篇幅来介绍这些物理过程在实际应用中的价值，例如如何通过对雷达资料的分析来预测龙卷风的发生，以及如何根据云的特征来评估冰雹的威胁程度。这让我明白，科学研究并非高高在上，而是与我们的生活息息相关。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名为《强对流云物理及其应用》，着实是一份关于大气奥秘的百科全书，即便我并非科班出身，也能从中汲取到宝贵的知识。我对那些变幻莫测的天气现象一直充满好奇，尤其是那种能够在一瞬间扭转乾坤的“坏天气”。作者在书中将强对流云的形成机理剖析得淋漓尽致，从分子层面的相互作用，到尺度更大的云团结构，都描绘得细致入微。我尤其被关于“冰相过程”的描述所吸引，它详细解释了不同温度下，水汽如何转化为冰晶，以及这些冰晶如何通过碰撞、融化等过程，最终形成我们看到的各种形态的云，甚至引发冰雹。书中的图示，比如显微镜下的冰晶形态，以及不同雷达探测到的回波特征，都极大地增强了我的理解。而且，作者并没有止步于理论层面，而是将这些物理过程与实际应用紧密联系起来。他对强对流天气的监测、预警以及对策的探讨，让我意识到，这些看似遥远的科学研究，实则与我们的日常生活息息相关，甚至关乎生命财产的安全。这本书的价值，体现在它能够让一个普通人，也能窥探到大气动力学和物理学的精妙之处，并从中获得实用的知识。