大气化学动力学 [Atmospheric Chemistry Kinetics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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葛茂发，佟胜睿 等 著

图书标签:

• 大气化学
• 化学动力学
• 大气科学
• 环境科学
• 污染物
• 气象化学
• 自由基
• 反应机理
• 大气环境
• 光化学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030476289

版次：1

商品编码：11903109

包装：精装

丛书名： 大气污染控制技术与策略丛书

外文名称：Atmospheric Chemistry Kinetics

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：299

字数：400000

正文语种：中文

内容简介

　　《大气化学动力学》介绍了自由基大气化学、大气表界面化学、气溶胶新粒子形成、气溶胶的吸湿性、气溶胶的光学性质及成霾模拟等大气化学动力学前沿领域的基本概念、研究方法和新进展。全书内容丰富，理论联系实际，代表了大气化学动力学的研究热点和发展趋势。
　　《大气化学动力学》是大气污染控制、大气化学领域的科学研究、工程技术人员的实用性参考书，也可以作为综合性大学大气化学、环境科学、污染控制工程专业的本科生、研究生教材和参考书。

作者简介

　　葛茂发，在吉林大学获工学学士，理学博士学位。现为中国科学院化学研究所研究员，博士生导师：任分子动态与稳态结构国家重点实验室副主任。主要从事大气化学动力学、环境污染机理和控制技术研究，开展了大气瞬态物种化学、气溶胶非均相过程.大气氧化、二次粒子形成和灰霾成因研究。2003年入选中国科学院“百人计划”，2004年获中国化学会青年化学奖，2009年获国家杰出青年科学基金资助。目前担任中国气象学会大气成分委员会副主任、中国颗粒学会气溶胶专业委员会副主任、中国化学会环境化学专业委员会委员。任Scientific Reports，Journal of Molecular Structure，《光谱学与光谱分析》、《环境化学》和《分析仪器》等期刊编委。

内页插图

目录

丛书序
前言
缩略词及符号说明

第1章 自由基大气化学
1．1 概述
1．1．1 自由基大气化学
1．1．2 大气中的自由基
1．1．3 自由基反应对大气环境的影响
1．2 研究方法
1．2．1 烟雾箱模拟系统
1．2．2 外场观测
1．2．3 理论计算
1．2．4 模式计算
1．3 HOx自由基化学
1．3．1 气相化学反应动力学基础
1．3．2 HO；反应机理以及产物分析
1．3．3 HOx大气氧化性研究
1．3．4 0H大气反应性研究
1．4 N03自由基夜间化学
1．4．1 N03自由基的源汇
1．4．2 N03自由基与VOCs的反应过程
1．4．3 动力学研究
1．5 03化学
1．5．1 气相化学反应动力学基础
1．5．2 反应机理以及产物分析
1．5．3 Criegee中间体气相反应研究
1．5．4 03与大气氧化性研究
1．6 卤素自由基化学
1．7 HONO化学
1．7．1 HONO的源汇简介
1．7．2 HONO的汇机制
1．7．3 HONO的检测方法
参考文献

第2章 表界面化学
2．1 大气表界面化学
2．2 气一液非均相化学
2．2．1 研究方法
2．2．2 水溶液表面的非均相反应
2．2．3 酸性溶液表面的非均相反应
2．2．4 盐溶液表面的非均相反应
2．2．5 有机溶液表面的非均相反应
2．2．6 云水化学
2．2．7 自由基非均相化学
2．3 气，固非均相化学
2．3．1 研究方法
2．3．2 矿尘气溶胶表面的非均相反应
2．3．3 Soot表面的非均相反应
2．3．4 光照的非均相反应
2．3．5 冰雪表面的非均相反应
2．3．6 自由基的非均相化学
2．4 气一液．固多相化学
参考文献

第3章 新粒子生成、成核、生长
3．1 研究方法
3．1．1 理论研究方法
3．1．2 现场检测
3．2 大气中粒子的成核作用
3．2．1 二元物质参与的成核
3．2．2 三元物质参与的成核
3．2．3 多元物质参与的成核
3．2．4 碘氧化物的成核及研究进展
3．2．5 离子诱导成核及研究进展
参考文献

第4章 大气气溶胶的吸湿性质
第5章 气溶胶光学性质及成霾模拟
索引

前言/序言

　　随着我国经济的持续高速发展，环境污染问题日益严峻，严重影响了人民的身体健康和国民经济的可持续发展。自伦敦、洛杉矶光化学污染事件以来，西方发达国家开展了大量的大气化学研究，积累了丰富的大气污染控制经验。但当我们也面临同样的大气污染问题，却难以利用这些西方国家20世纪六七十年代逐渐建立起来的理论体系来解释。这意味着大气化学理论体系正经历着自我完善的过程，还有很大的发展空间，这也是近年来我国大气化学研究队伍迅速扩大、学术思想百家争鸣的原因。
　　在大气化学的研究范畴中，大气化学动力学主要研究污染物在大气中的扩散、转化及归趋动力学过程、机制及影响因素，而这些也直接决定着污染物在大气中的累积浓度，从而对人体产生危害。因此，大气化学动力学在大气污染控制理论中处于核心和基础的位置。大气中污染物多种多样，各种化学反应纵横交错，这也是大气科学纷繁复杂的原因。大气化学动力学研究的使命在于：在可控的条件下，还原大气污染物的反应现象，梳理出污染物动力学归趋的规律，这也是大气化学动力学常用的研究手段。
　　
　　本书在中国科学院化学研究所大气化学与环境污染控制课题组多年研究成果的基础上，结合笔者对大气化学动力学科学内涵的理解及领域内的新进展编撰而成。本书共分为五章，第1章是关于自由基大气化学的基本概念、研究方法和新研究进展。第2章从气一液、气固非均相反应和气一液固多相化学三方面介绍大气表界面化学的新进展。第3章介绍大气气溶胶新粒子形成的研究方法及其研究进展。第4章探讨大气气溶胶的吸湿性质及其在大气科学中的重要性。第5章是关于气溶胶的光学性质及成霾模拟。
　　除参与本书编撰的作者外，本课题组的博士研究生王静、刘启帆、李坤、李俊玲、彭超、周力、张莹、谭芳、侯思齐，硕士研究生荆波，博士后郭郁葱，北京理工大学张韫宏教授、张秀辉副教授以及研究生李浩、刘玲、张海杰也参与了资料的收集和整理工作，在此一并感谢。
　　编撰本书的目的不是全面系统地描述大气化学动力学的全貌，而是期望凝练出大气化学动力学发展趋势和热点，以帮助读者把握大气化学动力学的动态趋势，启发读者从新的角度来研究和解读我国大气环境问题，提出创新性的污染控制技术路线。本书得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等的支持，在此表示感谢。
　　由于笔者水平有限，书中的缺憾和疏漏难免，一些学术观点还有待未来进一步验证，敬请广大读者和同行朋友的批评和赐教！
　　葛茂发
　　2015年10月

《量子场论导论：规范场与拓扑结构》 图书简介 本书是一部深入浅出、内容扎实的理论物理学专著，旨在为读者系统地介绍量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的核心概念、数学框架及其在粒子物理学中的应用。全书结构严谨，从相对论基础出发，逐步构建起规范场论的理论体系，并探讨了当前前沿研究领域——拓扑场论。本书不仅适用于物理专业的研究生和高年级本科生，也为希望深入了解现代粒子物理学和凝聚态物理学基础的科研人员提供了宝贵的参考资料。 第一部分：相对论基础与经典场论的重构 本书的开篇部分聚焦于量子场论的理论基石——狭义相对论与经典场论。我们首先回顾狭义相对论的闵可夫斯基时空结构，强调洛伦兹协变性在物理理论构建中的核心地位。在此基础上，我们引入了经典的拉格朗日力学和哈密顿力学，并将其推广到场论的框架。 核心内容包括： 1. 经典场论的数学结构： 详细阐述了连续体的自由度、作用量原理以及欧拉-拉格朗日方程在场论中的具体应用。 2. 自由标量场： 对克莱因-戈登（Klein-Gordon）方程进行了详尽的讨论，包括其量子化过程的初步探讨。引入了正能与负能解的物理诠释问题，为后续的狄拉克场引入做铺垫。 3. 自由旋量场： 深入分析了狄拉克方程，这是描述费米子的关键。我们详细讨论了狄拉克旋量、旋量方程的洛伦兹变换性质，并给出了费米子（如电子）的经典场描述。负能解的处理是本章的重点，通过费米子量子化规则，成功地将其解释为反粒子。 4. 自由矢量场： 针对描述无质量自旋-1粒子的麦克斯韦场（光子场），我们完成了其经典场论的构建，并讨论了规范不变性的早期体现。 第二部分：正则量子化与费曼路径积分 在经典场论的基础上，本书转入量子力学的核心——量子化过程。我们并重介绍了两种主流的量子化方法：正则量子化（Canonical Quantization）和费曼路径积分（Feynman Path Integral）。 1. 正则量子化（二次量子化）： 详细演示了如何将经典场量提升为算符，并建立它们之间的对易关系或反对易关系。对于玻色子场（标量场），我们引入了产生和湮灭算符，构建了Fock空间，并清晰地展示了粒子态的构造过程。对于费米子场，我们严格应用泡利不相容原理，讨论了费米子算符的反对易关系。 2. 费曼路径积分形式： 路径积分方法因其固有的相对论协变性和在规范理论中的优越性而受到广泛关注。本章详细推导了经典作用量如何转化为量子传播子，并解释了路径积分在处理复杂相互作用时的直观优势。 3. 自旋统计定理： 在量子化完成后，我们利用自旋与统计的关联性，严格证明了著名的自旋统计定理，这是量子场论区别于非相对论量子力学的关键特征之一。 第三部分：相互作用、微扰论与重整化 量子场论的真正威力体现在处理粒子间的相互作用上。本部分将焦点集中于相互作用绘景、S矩阵的计算以及解决理论中出现的无穷大问题——重整化。 1. 相互作用的引入与S矩阵： 我们通过在拉格朗日量中加入相互作用项，将理论扩展到相互作用的领域。详细讨论了S矩阵（散射矩阵）的微扰展开，即Dyson级数。 2. 费曼图： 费曼图作为计算散射振幅的强大工具，在本章中得到全面介绍。我们系统地定义了各种内部和外部线、顶点因子，并详细演示了如何根据费曼图规则写出相应的数学表达式，特别是针对$phi^4$理论和量子电动力学（QED）中的基本过程。 3. 紫外灾难与重整化： 在计算高阶修正时，不可避免地会出现紫外（高能/短距离）发散。本书深入剖析了这些发散的来源，并系统地介绍了重整化（Renormalization）程序。我们将裸参数与物理可观测参数联系起来，清晰展示了“如何从发散中提取出有限且可预测的物理结果”。 4. 重整化群（Renormalization Group, RG）： 重整化群是理解物理定律在不同能标下行为的关键工具。我们介绍了Callan-Symanzik方程，并使用RG流来解释物理耦合常数的能标依赖性，强调了渐近自由（Asymptotic Freedom）的概念。 第四部分：规范场论与标准模型基础 规范场论是描述基本相互作用（电磁力、弱核力、强核力）的理论框架。本部分是全书的核心，详细介绍了规范对称性的要求如何决定了相互作用的数学形式。 1. 局域规范不变性： 从阿贝尔（Abelian）规范理论（QED）出发，推广到非阿贝尔（Non-Abelian）规范理论，即杨-米尔斯（Yang-Mills）理论。我们推导了规范场（如光子、胶子）的动力学，并明确了规范场与物质场的耦合规则。 2. 量子电动力学（QED）： QED作为最成功的物理理论之一，我们将用规范场论的语言重新审视它，并展示如何通过重整化来精确预测如电子的异常磁矩等量值。 3. 自发对称性破缺与希格斯机制： 解释了如何通过引入自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking, SSB）来赋予规范玻色子（W和Z玻色子）质量，同时保持规范不变性的理论优势。详细阐述了希格斯机制的数学细节，这是粒子物理学标准模型的核心。 4. 量子色动力学（QCD）的初探： 简要介绍了描述强相互作用的QCD，重点讨论了胶子场的存在及其非阿贝尔性质带来的复杂性，为理解夸克和胶子的行为奠定了基础。 第五部分：拓扑结构与非微扰效应 在完成对微扰场论的系统介绍后，本书的最后一部分转向了量子场论中更具挑战性也更富有洞察力的前沿领域——拓扑结构与非微扰效应。 1. 拓扑荷与拓扑不变量： 讨论了如何在经典场论中寻找具有特定拓扑性质的解，例如瞬子（Instanton）和磁单极子（Magnetic Monopole）。介绍拓扑荷的概念，以及它如何与量子场论的真空结构相关联。 2. 非微扰贡献： 解释了为什么某些物理过程（如隧穿效应）不能通过标准的微扰展开来描述。利用瞬子方法，我们探讨了非微扰效应在夸克禁闭和电荷宇称（CP）破坏中的作用。 3. 拓扑场论（Topological Field Theory）： 这是一个在数学物理中极具影响力的分支。我们简要介绍了Wiitten对规范场拓扑性质的深刻见解，特别是KW理论（Chern-Simons理论）在低维空间中的应用及其与凝聚态物理的潜在联系。 总结与展望 《量子场论导论：规范场与拓扑结构》力求在严谨的数学推导和清晰的物理图像之间取得平衡。本书不仅详细阐述了描述基本粒子相互作用的现代理论框架，更重要的是，它为读者提供了掌握解决复杂量子场论问题所需的基本工具和思维方式。通过对规范对称性、重整化和拓扑结构的系统梳理，本书旨在帮助读者建立起一个坚实的理论基础，以便进入更深入的粒子物理学、弦理论或凝聚态物理的研究领域。阅读本书后，读者将能够自信地应对专业文献中的高阶计算和前沿理论挑战。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始被这本书的名字吸引，更多是出于一种“看起来很厉害”的心理。我脑海中构建的画面是，一本厚重的、纸张略微泛黄的经典著作，里面充斥着无数复杂的公式和图表，仿佛是知识的宝库，但同时也伴随着一定的阅读门槛。我猜测，这本书很可能适合那些已经在大气科学领域有所积累的读者，他们或许能在字里行间找到研究的灵感，或者在某个章节中找到解决实际问题的关键。我很好奇，书中关于“动力学”的部分会如何展开，是侧重于化学反应速率的计算和模型构建，还是会探讨这些动力学过程在大气环流和气候变化中的作用？我猜想，它或许会深入剖析光化学反应、氧化还原反应等在大气中的具体表现，以及它们如何影响温室气体浓度、气溶胶形成等重要现象。这本书会是一次严谨的科学论证，还是一次深邃的理论探索？我希望能从中获得一套系统的知识框架，理解大气化学反应是如何与物理过程相互作用，共同塑造我们所处的大气环境。它是否会提供一些前沿的研究视角，让我对这个领域最新的发展动态有所了解？

评分☆☆☆☆☆

“大气化学动力学”——光是这个名字，就让我联想到了一片神秘而又充满活力的领域。我并没有深厚的专业背景，但我一直对我们头顶那片无垠的蓝天充满了好奇。我希望这本书能够用一种非专业人士也能理解的方式，带我领略大气中那些精妙绝伦的化学变化。我期待它能像一位引路人，带我穿越那些晦涩的专业术语，直观地感受化学反应在空气中的“舞蹈”。我会不会在书中看到，阳光如何驱动着一系列复杂的化学反应，从而影响着空气的成分？那些我们看不见的污染物，它们在大气中是如何“旅行”和“演变”的？这本书是否会解答我关于天气现象背后的化学逻辑，例如，为什么下雨前空气会特别清新，又或者，为何夏季的午后，空气的味道会有些不同？我希望它能让我明白，大气中的一切并非偶然，而是遵循着一套严谨而有序的化学动力学规律。它是否能让我对我们生活的环境有一个更深刻的敬畏之心，并激发我更积极地去关注和保护我们的大气？

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，简洁而有力量，立刻勾起了我对未知领域的好奇心。虽然我并不是大气科学领域的专业人士，但“大气化学动力学”这个标题本身就散发着一种严谨与深邃的魅力。我尤其期待书中能用生动形象的语言，将那些听起来有些晦涩的化学反应过程具象化。比如，当我们谈论臭氧层空洞时，脑海中浮现的是一个抽象的化学方程式，而我渴望这本书能够像一部引人入胜的纪录片，通过精美的插图和通俗易懂的比喻，让我身临其境地感受那些微观粒子的碰撞与转化，理解它们如何在大气这个巨大的舞台上扮演着至关重要的角色。我希望它能解答我心中长久以来存在的困惑，例如，为何有时候空气质量会突然恶化，又是什么样的化学机制在幕后操纵着这一切。这本书会不会为我揭示我们呼吸的空气背后隐藏的复杂而精妙的科学规律？它又是否能让我对环境保护的紧迫性有更深刻的认识，从而激发我从自身做起，为改善我们共同的大气环境贡献一份力量？我非常期待这本书能够成为我的启蒙之作，开启我探索大气奥秘的大门。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的目录（虽然我还没有实际看到），我脑海中浮现出的画面是，它将是一次对大气化学反应机理的深度探索。我想象中的“动力学”部分，很可能不仅仅是简单的化学方程式堆砌，而是对反应速率、活化能、反应途径等方面的深入分析。我猜想，书中会涉及大量的理论推导和数学模型，用来模拟和预测大气中各种化学物质的转化过程。这对于那些热爱理论研究的读者来说，无疑是一场学术盛宴。我很好奇，书中会如何处理不同尺度上的动力学过程，是从微观的分子层面，到宏观的大气环流，它们之间是如何联系起来的？这本书是否会探讨人为活动对大气化学动力学平衡的影响，例如工业排放、交通运输等，是如何加速或改变自然的大气化学过程？我希望它能为我提供一套理解大气化学动力学规律的“工具箱”，让我能够通过科学的方法，去分析和解决大气中的化学问题。它是否会引用一些经典的实验数据和观测结果，来佐证其理论的可靠性？

评分☆☆☆☆☆

这本书的吸引力在于它所承诺的“揭秘”。我一直对我们赖以生存的大气层充满敬畏，但对其内部发生的化学变化却知之甚少。我总觉得，大气层就像一个巨大的、看不见的实验室，每天都在进行着无数的化学实验，而我们却对此一无所知。这本书，我期待它能像一位经验丰富的老科学家，耐心地向我解释那些复杂而奇妙的化学反应。它会告诉我，我们吸入的空气中，有哪些看不见的“玩家”在活动？它们是如何相互作用，形成我们能观测到的各种大气现象的？例如，那些飘渺的云雾，那些绚丽的日落，又或是那些令人烦恼的雾霾，背后是否都隐藏着一套精密的化学逻辑？我更想知道，这些动力学过程对我们的健康和生活有着怎样的直接或间接的影响。这本书是否能让我明白，每一次呼吸，都与这些宏观的化学动力学过程息息相关？它是否能让我对“空气污染”这个词汇，有一个更深刻、更科学的理解？我希望它能填补我在大气科学认知上的空白，让我对这个与我们息息相关却又常常被忽视的领域，有一个更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这书一时半会儿看不完，慢慢留着看吧

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不错！值得购买～

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书不错，介绍详细，很有用

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写的不错，虽然我认为是错的。

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很不错的专业书，值得购买

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好评！！！！！！！

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帮别人买的，京东送货速度很快。

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货物到的很快，就是派送有点慢～希望可以快一点，随书发票很给力