中外物理学精品书系：高空大气物理学（上册 重排本） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵九章 等 著

图书标签:

• 大气物理学
• 高空大气
• 物理学
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• 重排本
• 气象学
• 地球物理
• 大气科学

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301251348

版次：1

商品编码：11631716

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：340

编辑推荐

　　我们希望《中外物理学精品书系：高空大气物理学（上册 重排本）》的出版，能给如今的读者们提供领略老一辈物理学家的风采，学习其严谨态度和探索精神的良机，同时又是对他们最好的纪念。

内容简介

　　《中外物理学精品书系：高空大气物理学（上册 重排本）》系赵九章在中国科学院地球物理研究所及中国科学技术大学讲授课程时完成的教学与研究用的参考书。它系统地叙述了高层大气中的各种物理过程，基本理论和研究方法。全书分上、下两册，上册在1965年5月由科学出版社出版，下册已编写完成，因 “文化大革命”而停止出版，书稿散佚。

作者简介

　　赵九章，中科院院士，著名的科学家、气象学家、地球物理学家和空间物理学家。为中国人造卫星事业做出杰出的贡献。

目录

第一章　绪论1 §1．1　高空大气物理学的研究对象和任务1 §1．2　高空大气物理学的研究方法3 §1．3　目前空间探测所取得的主要成果和存在的主要问题7 参考文献12
第二章　高空大气的结构及动力学和热力学特征13 §2．1　大气的区界13 §2．2　高层大气模式15 §2．3　高层大气的扩散过程20 §2．4　高层大气的能量平衡27 §2．5　外层大气结构与太阳活动的关系35 §2．6　外层大气40 参考文献47
第三章　大气振荡、高空大气中的潮汐现象49 §3．1　引言49 §3．2　大气振荡现象概述51 §3．3　大气振荡理论的基本方程及其边界条件56 §3．4　大气的自由振荡63 §3．5　大气的强迫振荡68 §3．6　共振理论的讨论79 参考文献84
第四章　大气中声波的异常传播86 §4．1　大气中声波异常传播概述86 §4．2　大气中声波传播的射线理论87 §4．3　大气中声能的传播93 §4．4　中层大气温度分布的计算99 参考文献103
第五章　利用流星辉迹来探测高空大气的结构参数104 §5．1　流星的类别与组成104 §5．2　流星的观测———目测与摄影观测108 §5．3　流星的加热制动和游离理论111 §5．4　利用光学观测的流星数据计算高空大气密度123 §5．5　流星观测的无线电方法128 参考文献134
第六章　大气的臭氧层136 §6．1　引言136 §6．2　臭氧的吸收光谱137 §6．3　臭氧层厚度的测量139 §6．4　大气臭氧的垂直分布145 §6．5　臭氧垂直分布理论153 §6．6　臭氧对平流层大气的增温作用158 §6．7　平流层大气的热量平衡160 §6．8　臭氧层的变化与天气的关系164 参考文献165
第七章　电磁波在电离层中传播的理论基础167 §7．1　引言167 §7．2　均匀磁离子介质的结构关系式168 §7．3　电磁波在均匀磁离子介质中的传播172 §7．4　艾普利通�补�特里色散公式的分析（略去碰撞项） 173 §7．5　艾普利通�补�特里色散公式的分析（考虑碰撞项） 176 §7．6　电磁波的偏振181 §7．7　电磁波在电离层中传播的近似描写183 §7．8　群速度186 参考文献191
第八章　研究电离层的若干实验方法192 §8．1　脉冲方法垂直探测电离层192 §8．2　从频高特性曲线获得电子浓度随高度的垂直分布198 §8．3　反散射探测203 §8．4　电离层吸收和电子碰撞频率的测量209 §8．5　利用法拉第效应研究电离层215 2 高空大气物理学§8．6　利用多普勒效应研究电离层217 §8．7　探针方法224 参考文献225
第九章　电离层的若干探测结果227 §9．1　电子浓度的高度分布227 §9．2　正常犈层233 §9．3　正常犉层237 §9．4　正常犇层242 §9．5　犈狊层243 §9．6　电离层的突然骚扰246 §9．7　电离层暴248 参考文献250
第十章　电离层形成理论及其动力学特征252 §10．1　卡普曼的形成理论．卡普曼层的性质252 §10．2　关于卡普曼理论的若干讨论257 §10．3　连续方程261 §10．4　马丁的漂移理论264 §10．5　电离层的电导率和半周日电流体系271 参考文献277
第十一章　电离层不均匀结构及其运动279 §11．1　有关电离层不均匀结构的某些概念279 §11．2　从电离层返回的无线电波的统计特性283 §11．3　不均匀结构的相关分析286 §11．4　不均匀结构的某些观测结果292 §11．5　有关电离层不均匀结构的某些理论解释297 参考文献299
第十二章　哨声和甚低频发射现象300 §12．1　哨声和甚低频噪声的分类300 §12．2　哨声理论302 §12．3　吱声306 §12．4　甚低频发射的行波管理论307 §12．5　甚低频发射的回旋加速器辐射理论310 §12．6　利用哨声和甚低频发射现象研究外层大气313 参考文献314 内容索引315 主要人名中外文对照316 重排后记319

前言/序言

中外物理学精品书系：高空大气物理学（上册 重排本） 图书简介 本书系“中外物理学精品书系”中的重要组成部分，聚焦于高空大气物理学这一前沿且基础的学科领域。它并非对某一特定主题的深入钻研，而是旨在为读者构建一个全面、系统且深入理解地球高层大气复杂物理过程的知识框架。 本书的定位在于整合国内外该领域最经典、最核心的理论模型与实验观测成果，特别是针对那些在学科发展中起到了奠基作用的理论体系。内容涵盖了从中性大气动力学到电离层物理学的多个核心分支，为物理学、空间科学、地球科学等相关专业的学生、研究人员及工程技术人员提供了一部权威性的参考教材与工具书。 一、 核心内容结构与覆盖范围 本书的编排遵循了从宏观背景到微观机制的递进逻辑，主要覆盖以下几个核心物理区域： 1. 空间环境与大气结构基础 本书首先详细阐述了研究高空大气现象所必需的背景知识。这包括地球磁场的结构、太阳辐射的性质及其与高层大气的相互作用机制。重点解析了高空大气（平流层、中间层、热层及低电离层）的密度、温度、成分随高度和季节的变化规律。我们将探讨标准大气模型（如U.S. Standard Atmosphere等）的构建基础，以及高空大气成分的化学平衡与非平衡过程，例如臭氧层的形成与耗散，以及关键自由基的输运与反应动力学。 2. 中性大气的动力学过程 高空大气的运动是理解能量和物质输运的关键。本书深入剖析了驱动高空大气运动的主要动力学机制： 重力波（Gravity Waves）： 详细介绍了中尺度重力波的产生机制（地形、对流、风切变等），波的传播特性（相速、群速），以及它们如何将低层大气的能量传递至热层，是垂直能量耦合中的重要载体。 大气潮汐（Atmospheric Tides）： 阐释了太阳和月球引力作用以及吸收辐射加热产生的热力驱动力如何激发全球尺度的周期性波动。书中会详细分析第一、二模态等主要谐波的结构、振幅随高度的演化，以及它们对高空风场和温度场的贡献。 行星波与湍流： 探讨了纬向背景风场中的扰动，如准两年振荡（QBO）、暖指（SSW）事件等准周期性现象的动力学起源。同时，对高空大气中的湍流混合过程，特别是其对动量和热量垂直输运的影响进行了专题讨论。 3. 高空大气中的辐射传输与能量平衡 能量的输入与耗散是决定高空大气热力结构的核心因素。本书系统回顾了太阳紫外线（UV）和极紫外线（EUV）辐射与大气分子的吸收、电离、光解作用过程。 光化学反应网络： 详细介绍了热层和中间层关键活性粒子（如O, N, NO, O2+等）的光化学演化路径，计算了不同高度下光化学平衡的建立条件。 辐射冷却机制： 重点分析了二氧化碳（$ ext{CO}_2$）在红外波段的辐射冷却效应，特别是在中间层和低热层，它是决定夜间温度结构的关键因素。 4. 电离层基础物理（上册侧重于电离层的生成与层结构） 作为高空大气物理学的核心组成部分，本书对电离层的形成和基本结构进行了详尽的阐述： 电离过程与复合机制： 详细描述了太阳辐射（特别是X射线和EUV）如何导致大气气体分子电离，并对比了不同高度层（D层、E层、F层）的主要电离源。深入分析了电子与离子的复合过程，包括两体复合、三体复合以及光电子捕获等不同机制。 电离层的日变化与季节变化： 通过建立简单的平衡方程模型，解释了电离层高度和电子密度随昼夜交替、季节变化和太阳活动周期的动态响应规律。 中性风场对电离层的影响（非理想电离层）： 引入了中性风场对电离层等离子体运动的驱动作用，特别是电场和电流系统的产生，为后续章节讨论电离层扰动奠定基础。 二、 本书的特色与价值 本书的“重排本”修订旨在保持其经典的理论深度，同时整合近年来关键观测任务所证实的物理图像。 理论的严谨性与深度： 本书严格遵循物理学原理，对涉及的偏微分方程、传输方程和耦合模型进行了详尽的数学推导，确保读者能够掌握理论模型的建立过程，而非仅仅停留在现象的描述层面。 跨学科的视野： 它成功地将流体力学、辐射物理、等离子体物理和化学动力学知识融汇于一体，体现了高空大气科学的综合性本质。 经典与现代的结合： 内容的选择倾向于那些已经被实验充分验证或在理论模型中占据核心地位的物理概念，确保了知识的稳定性和基础性，避免了对短期、边缘性成果的过度追逐。 通过对上述领域的系统性梳理，《中外物理学精品书系：高空大气物理学（上册 重排本）》为读者提供了一个坚实的理论基础，使其能够理解地球高层大气这一独特且极其活跃的物理环境的内在运行规律。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值，很大程度上取决于读者如何使用它。我尝试将它作为本科高年级或研究生阶段的教材辅助读物，发现它在提供深度背景信息方面表现出色，尤其是在处理一些跨学科交叉问题时，它提供的参照系非常有帮助。但是，如果把它当作一本“自学指南”来看待，那么它可能缺乏足够的互动性和自我检验机制。书后习题部分，我发现解答的缺失或者过于简略，成为了一个明显的短板。在物理学习中，“做题”是检验理解深度的唯一标准。如果只有理论阐述而没有配套的、难度分层的练习来巩固消化，那么很多知识点很容易停留在“知道”的层面，而非“掌握”的境界。我希望未来的版本能够在这方面加大投入，提供更丰富的习题集，甚至可以附带一些在线资源链接，提供对这些问题的详细分析。一本好的教科书，应该引导学生动手实践，而不仅仅是沉浸在书本的知识海洋中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量，说实话，参差不齐得有些让人捉摸不透。有些段落的专业术语翻译得精准到位，逻辑清晰，读起来毫不费力，仿佛就是用中文写成的。但接着往下读，就会遇到一些拗口或者明显是直译过来的句子，那种感觉就像是绕了一个大弯才明白作者的本意。特别是涉及到一些特定物理现象的描述时，如果翻译者对该领域没有深入的理解，很容易在微妙的语境上出现偏差。我理解引进国外优秀教材的难度，但既然定位是“精品书系”，那么对译文的精校是至关重要的一环。每一次因为一个蹩脚的译句而不得不停下来，回溯原文（如果我有能力去看原文的话），或者上网搜索确认，都会极大地打断我的思维连贯性。这对于需要高度集中精神来理解复杂物理过程的读者来说，是一种不小的损耗。我更期待的是一种“本土化”的翻译，让概念的传递是无缝且自然的，而不是带着明显的“异域口音”。

评分☆☆☆☆☆

从内容编排的角度来看，这本书的逻辑结构是清晰的，章节之间的递进关系也大致符合学科发展的脉络。它系统性地梳理了高空大气的关键物理过程，这对于想建立完整知识体系的读者来说是一个巨大的优势。然而，我个人对其中对“观测方法”和“理论模型”的侧重比例感到有些不平衡。虽然理论基础是不可或缺的，但作为一本面向实际应用的参考书，我对那些新近发展起来的、结合了遥感技术和先进探测手段的章节抱有更大的热情。我感觉，书中对传统经典模型的讨论篇幅过大，而对近年来由于仪器精度提高而带来的新发现和新模型着墨不多，或者介绍得不够深入。这种略微偏向“经典”而非“前沿”的倾向，让这本书在紧跟学科步伐方面显得稍显保守。也许是由于出版周期的限制，这可以被原谅，但对于渴望了解最新研究动态的读者而言，这本书更像是一部坚实的基石，而不是一座不断攀升的尖塔。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间来消化这本书的某些章节，坦白说，这本书的深度绝对毋庸置疑，它触及的领域非常前沿和细致，对于那些已经在该领域摸爬滚打了一段时间的同行来说，无疑是一部极佳的参考手册。它不是那种浅尝辄止的科普读物，而是直指核心，充满了硬核的理论推导和实验数据。然而，正是这种深度，使得它对背景知识的要求极高。我感觉自己仿佛被扔进了一个知识的深海，虽然能感受到水下的壮阔，但如果没有扎实的预备知识作为浮力装置，很容易就会被那些复杂的数学模型和抽象的概念压垮。书中对某些基础概念的铺垫显得有些简略，似乎默认读者已经完全掌握了前置知识。这就造成了一种阅读上的断裂感：要么是瞬间领悟，要么就是长时间的停滞不前。我希望如果能增加一些对核心概念的“慢镜头”解析，比如用更直观的比喻或者更详细的数学推导步骤来引导，那么这本书的受众面或许能更广一些，而不仅仅局限于少数专家。

评分☆☆☆☆☆

这部书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种沉稳的蓝色调，搭配烫金的书名，瞬间就传递出一种专业和严谨的气息。拿到手里，纸张的质感也相当不错，摸上去很有分量，看得出出版社在细节上还是下了不少功夫的。不过，虽然封面很有格调，但当我真正翻开内页时，那种对内容呈现的期待却稍微有些落空。排版上，有些地方显得过于紧凑，尤其是公式和图表的密度偏高，初学者在快速浏览时会感到吃力，眼睛很容易疲劳。我个人希望能够有更舒展的留白空间，让知识点之间有呼吸感。当然，作为一本专业领域的“精品书系”，它追求的是信息的最大化集成，这点可以理解。但对于像我这样，需要反复研读才能完全吸收的读者来说，阅读体验的优化空间还是存在的。或许后续的重排版本能在这方面做一些调整，比如调整字号或者行距，让阅读过程更加舒适流畅，而不是仅仅停留在知识的堆砌层面。整体而言，作为工具书摆在书架上是很有气势的，但作为日常学习的伙伴，还需要更贴心的设计。