The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection

作者:Smith, Roger K. 编

页数:507

出版时间:1997-11

价格:$ 654.27

isbn号码:9780792348689

具体描述

An up-to-date summary of our understanding of the dynamics and thermodynamics of moist atmospheric convection, with a strong focus on recent developments in the field. The book also reviews ways in which moist convection may be parameterised in large-scale numerical models - a field in which there is still some controversy - and discusses the implications of convection for large-scale flow. Audience: The book is aimed at the graduate level and research meteorologists as well as scientists in other disciplines who need to know more about moist convection and its representation in numerical models.

用户评价

这本书的标题《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》本身就充满了学术的严谨与科学的探索精神。它直接点出了我对大气科学中最关键、也最具挑战性的主题之一的浓厚兴趣——湿大气对流。我一直对那些决定我们日常生活天气变化的根本原因充满好奇，尤其是那些看似随机但背后却遵循着严谨物理定律的现象。湿大气对流，这个概念让我联想到那些突如其来的暴雨，或是夏季午后令人心悸的雷电，这些都与空气中水汽的运动和能量的释放息息相关。我希望这本书能够深入地揭示这些现象背后的物理机制，不仅仅是描述性的介绍，而是能够从热力学、动力学等基础理论入手，详细解释水汽是如何在高空中聚集，如何通过相变释放能量，从而驱动强大的上升气流，形成壮观的云系。我期待能够在这本书中找到关于这些过程的清晰阐述，理解它们是如何影响大气稳定性的，又是如何与更广泛的大气环流相互作用的。而“Parameterization”这个词，更是触及到了我对于天气预报和气候模型工作原理的核心疑问。我知道，在模拟如此复杂的现象时，直接求解所有小尺度物理过程是不可行的，因此参数化方案就显得尤为重要。我希望这本书能够详细介绍，在研究湿大气对流时，哪些是核心需要进行参数化的过程，有哪些主流的参数化方案，它们是如何从物理概念出发，被数学化并应用于数值模型中的。我尤其希望能看到一些关于这些参数化方案的优缺点分析，以及它们在提高模型预测精度方面的作用。这本书，在我看来，不仅是一本理论的宝库，更是一座连接抽象科学原理与实际应用领域的桥梁，让我能够更深刻地理解我们赖以生存的地球大气系统。

当我第一次看到这本书的名字《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》时，我的脑海中立刻浮现出教科书里那些关于云的形成、降水的机制以及能量守恒的图表，但这本书似乎承诺要带我进入一个更深邃的世界。湿大气对流，这个概念本身就蕴含着巨大的能量和复杂的过程，它直接关系到我们每天的天气变化，从温和的阵雨到破坏性的雷暴。我非常期待这本书能够深入地揭示这些现象背后的物理机制，不仅仅是描述性的介绍，而是能够深入到热力学、动力学等基础科学原理，解释水汽在其中扮演的关键角色，以及它如何与大气中的能量转换相互作用，从而产生我们所观察到的各种天气现象。更吸引我的是“Parameterization”这个词。我知道，在进行数值天气预报和气候模拟时，我们无法直接模拟所有尺度上的物理过程，因此必须依赖于参数化方案。我希望这本书能详细地介绍，在研究湿大气对流时，有哪些关键过程需要参数化，以及有哪些主流的参数化方案，它们是如何从理论推导而来，又如何被应用于实际的模型中。我尤其希望能了解，这些参数化方案是如何被验证和改进的，以及它们各自的局限性是什么。这本书，对我而言，不仅仅是关于理论知识的积累，更是一扇窗户，能让我窥见科学家们是如何将复杂的自然现象转化为可计算的模型，从而预测和理解我们所处的大气环境。

当我第一次看到这本书的标题时，脑海中立刻浮现出教科书上那些关于云层形成、雨滴坠落的精美插图，以及伴随而来的那些令人望而生畏的数学公式。这本书似乎承诺要带我深入到这些自然现象的最底层，去探寻它们是如何发生的，以及它们背后隐藏的物理规律。“Moist Atmospheric Convection”这个词组，让我联想到那些闷热的午后，空气中弥漫着湿气，天空逐渐阴沉，最终爆发的雷阵雨。这种景象在我们许多人的日常生活中都曾出现过，但我们往往只是被动地经历，而很少去思考其背后的科学原理。我希望能在这本书中找到答案，了解为什么湿空气如此容易产生剧烈的对流，以及水汽在其中扮演的角色究竟有多么重要。是能量的释放？是密度的变化？还是其他更复杂的相互作用？同时，“Parameterization”这个术语也引起了我的极大兴趣。我知道，在模拟复杂的大气现象时，我们不可能捕捉到每一个微小的细节，因此必须依赖于某种形式的简化和概括。我希望这本书能够详细介绍，在研究湿大气对流时，哪些过程是特别难以直接模拟的，以及科学家们是如何通过参数化来近似这些过程的。是否有不同的参数化方法？它们各自的优势和劣限又在哪里？我尤其希望能看到一些关于如何通过观测数据来验证和改进这些参数化方案的讨论。这本书，在我看来，不仅仅是一本关于理论的专著，更可能是一本能够连接理论与实践，连接抽象模型与真实世界现象的桥梁，让我能够更清晰地认识我们所处的大气环境，以及它如何不断地演变和变化。

《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》这个书名，就像一个引人入胜的谜语，立刻勾起了我对大气科学领域中最复杂、也最引人注目的现象之一的好奇心。湿大气对流，这四个字就仿佛描绘了一幅幅壮丽的景象：蒸腾的水汽在高空中聚集，最终化为磅礴的雨云，释放出巨大的能量，驱动着我们所感知到的天气变化。我非常期待这本书能够深入浅出地解释这些过程的物理本质，从最基本的热力学和动力学原理出发，详细阐述水汽在其中扮演的关键角色，以及它如何影响大气的稳定性，并最终驱动出我们所见的云、雨、雷电等现象。我希望能在这本书中找到清晰的脉络，理解从微观的水分子运动，到宏观的大气环流，它们是如何通过湿大气对流这个枢纽相互连接的。而“Parameterization”这个词，则触及到了我一直以来对天气预报和气候模型工作方式的好奇。我知道，在这些庞大的模型中，很多尺度过小或过程过于复杂的现象，比如云的微物理过程，都必须通过参数化来近似。我希望这本书能详细介绍，针对湿大气对流，有哪些经典的以及前沿的参数化方案，它们是如何从物理概念出发，被数学化并融入到数值模型中的。我尤其希望能看到一些关于这些参数化方案的优缺点分析，以及它们在不同尺度和不同应用场景下的表现。这本书，在我看来，不仅仅是一本学术专著，更是一扇窗口，让我能够更深入地理解我们赖以生存的大气系统，以及科学家们是如何通过严谨的科学方法，来揭示和预测它的变化。

这本书的书名《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》立刻吸引了我的目光，因为它触及了大气科学领域中最具活力和影响力的一部分——湿大气对流。我一直对我们周围复杂多变的天气现象感到着迷，特别是那些由水汽驱动的剧烈变化，如雷暴、大雨以及风暴的形成。我希望这本书能够深入地阐述这些现象背后的物理过程，从最基础的水汽相变、能量释放，到如何驱动大规模的空气上升和下沉，以及这些过程如何影响大气的动力学平衡。我渴望理解，为何湿润的空气比干燥的空气更容易产生强大的对流，以及水汽的凝结潜热在其中扮演了怎样至关重要的角色。另一部分吸引我的是“Parameterization”这个术语。我知道，在大气科学的数值模型中，许多我们无法直接解析的或者尺度过小的物理过程，都需要通过参数化的方式来近似。我希望这本书能够详细地介绍，在研究湿大气对流时，哪些是核心的需要参数化的物理过程，以及目前有哪些主流的参数化方案，它们是如何被设计出来的，各自又有哪些优势和局限性。我尤其希望能看到一些关于如何利用观测数据来改进这些参数化方案的讨论，因为这直接关系到天气预报和气候模型精度的提升。这本书，在我看来，不仅能满足我对大气科学理论的好奇，更能让我理解现代气象预报和气候研究的实际应用，以及科学家们是如何将抽象的物理原理转化为预测我们星球气候的工具。

这本书的封面设计相当引人注目，简约而不失学术的严谨性，那种深邃的蓝色调和其中若隐若现的对流云图像，瞬间就能勾起我对大气物理学，尤其是那些复杂而动态的大气现象的兴趣。我拿到这本书的时候，正是对全球气候变化和极端天气事件的成因感到困惑的时期，总觉得书本上那些抽象的公式和理论，很难真正触及到我们日常生活中感受到的那种剧烈变化。所以，当我的目光落在“Moist Atmospheric Convection”（湿大气对流）这个主题上时，一种强烈的预感油然而生：这本书或许能为我揭开那些看似神秘的自然现象背后的物理机制，尤其是水汽在其中扮演的关键角色。我脑海中浮现出夏日午后轰鸣的雷声，倾盆而下的暴雨，以及那些令人惊叹的积雨云，这些都是湿大气对流最直观的体现。我希望这本书能够深入浅出地解释这些现象是如何从微观的粒子运动，逐步演变成宏观的大气动力学过程，并且能够解释为何有时它们会如此猛烈，导致令人担忧的自然灾害。我期待着书中能够提供一些具体的案例分析，例如对特定区域的强降水事件，或者超级单体风暴的形成过程进行详细的剖析，这样我就可以将书本的理论知识与现实生活中的观察相结合，从而获得更深刻的理解。同时，我也对“Parameterization”（参数化）这个词非常好奇。我知道在大气科学领域，很多过程因为尺度太小或者过于复杂，无法直接在数值模型中求解，所以需要进行参数化。我希望这本书能详细阐述在湿大气对流研究中，有哪些关键的过程需要参数化，以及目前主流的参数化方案是如何构建的，它们各自的优缺点又是什么。这对于我理解当前的天气预报模型和气候模型如何模拟这些重要的大气现象至关重要。我甚至希望书中能够讨论一些前沿的研究进展，比如人工智能在湿大气对流参数化中的应用，或者如何利用新的观测技术来改进我们对这些过程的认识。总而言之，这本书给我带来了一种强烈的期待，希望它能成为我理解复杂大气现象的钥匙，让我不再停留在表面，而是能够洞察其内在的物理规律。

这本书的书名《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》所传递的信息，立即勾起了我对大气科学最核心、也最激动人心的部分的好奇心。湿大气对流，这个词组本身就充满了力量感，让我联想到夏日午后那突如其来的雷阵雨，或是横扫海岸线的台风，这些都与湿空气中的能量释放和快速运动息息相关。我希望这本书能够深入地讲解这些现象背后的物理原理，不仅仅是关于水汽如何蒸发、凝结，更重要的是，如何解释这些过程如何转化为驱动整个大气系统运转的能量，以及这些能量是如何在高空和低空之间传递的。我渴望理解，为何湿润的环境会如此显著地影响大气的稳定性，导致能量在短时间内被集中释放。另一方面，“Parameterization”这个术语，则触及到了我在理解天气预报和气候模型时遇到的一个关键难点。我知道，在这些模型中，许多小尺度的物理过程，比如云滴的形成和增长，或者空气的湍流混合，由于计算成本过高，必须通过参数化的方式来近似。我希望这本书能够详细地介绍，针对湿大气对流，目前有哪些主流的参数化方案，它们是如何从复杂的物理过程简化而来的，以及它们各自的优势和局限性。是否有新的参数化方法在不断涌现，以提高模型的精度？我期待这本书能提供清晰的解答，让我能更深刻地理解，科学家们是如何通过这些精妙的近似，来模拟出我们星球复杂的、动态的大气行为。

这本书的书名本身就有一种沉甸甸的学术分量，尤其“Physics and Parameterization”这两个词，立刻就将读者的思绪拉到了严谨的科学研究领域。“Moist Atmospheric Convection”更是点出了核心的研究对象，湿润的水汽在高能量的驱动下形成的大气对流，这无疑是大气科学中最核心、也最具挑战性的课题之一。我一直对天气变化背后的原理充满了好奇，尤其是在经历了几次极端天气事件之后，这种好奇更是变成了对深刻理解的渴望。我总觉得，那些我们肉眼可见的，或是通过新闻报道才了解到的，比如突如其来的暴雨、肆虐的台风、或者异常的干旱，它们的背后一定隐藏着一系列精妙绝伦的物理过程。而湿大气对流，在我看来，就是连接这些现象与更深层次大气动力学、热力学机制的关键环节。我非常期待这本书能够系统地梳理和讲解湿大气对流的物理基础，从最基本的能量转换、相变过程，到如何驱动上升运动、形成云和降水，再到这些过程如何与大气环流相互作用。我希望书中能够清晰地解释，为什么湿空气的对流会比干空气更加剧烈，以及水汽的凝结潜热在其中扮演了怎样的“助推器”角色。另一方面，我对于“Parameterization”的深入探讨更是充满了期待。我知道，在大气科学的数值模型中，很多小尺度的物理过程，例如云的形成、降水微物理过程、湍流扩散等等，都必须通过参数化的方式来近似处理。我希望这本书能详细介绍针对湿大气对流的各种参数化方案，包括它们的设计理念、数学表达，以及在不同尺度和不同应用场景下的适用性。是否有新的参数化方案被提出？它们又如何克服了传统方法的局限性？我渴望了解这些问题的答案，以便更深入地理解当前天气预报和气候模拟模型的“黑箱”是如何工作的。这本书，在我看来，不仅是理论知识的汇集，更是一扇通往理解我们星球气候系统运作机制的窗口。

翻开这本书，我仿佛看到了一幅幅壮丽而复杂的大气景象在我眼前徐徐展开。从地表蒸发的水汽，到高空中形成的积雨云，再到倾盆而下的雨水，这整个湿大气对流的过程，充满了能量的转换和物质的循环，是我一直以来都充满好奇的领域。我期待这本书能够系统地梳理和解释这些过程的物理本质，不仅仅是停留在宏观的描述，而是能够深入到微观层面，例如水分子如何在高空中凝结，潜热是如何释放并驱动上升运动的，以及湍流在其中扮演的角色。同时，“Parameterization”这个概念，对我来说，尤其具有吸引力。我知道，在数值天气预报和气候模拟中，许多尺度过小或者过程过于复杂的大气现象，都需要通过参数化的方法来近似处理。我希望这本书能够详细介绍，针对湿大气对流，有哪些经典的以及最新的参数化方案，它们是如何从物理原理出发，被构建出来的，以及它们各自的优缺点和适用范围。我尤其希望看到一些关于如何利用观测数据来验证和改进这些参数化方案的讨论，这对于理解当前大气模型的精度至关重要。这本书，在我看来，不仅是一本纯粹的理论著作，更是一座连接理论与实践的桥梁，能够帮助我更深入地理解我们赖以生存的大气环境，以及科学家们是如何通过严谨的科学方法来模拟和预测它的。它让我对天气预报的背后机制有了更深层次的期待，也让我看到了大气科学研究的广阔天地。

这本书的书名《The Physics and Parameterization of Moist Atmospheric Convection》在我眼中，就像是一张通往大气科学核心奥秘的门票。我一直对那些塑造我们星球气候的宏大而又细微的物理过程感到着迷，尤其是那些决定着我们每天天气变化的关键因素。湿大气对流，这个名词本身就充满了动感和能量，它勾勒出了云朵的升腾，雨水的洒落，以及伴随而来的雷电交加。我希望这本书能够深入浅出地揭示这一切背后的物理原理，不仅仅是简单的概念介绍，而是能深入到分子层面的相互作用，以及能量如何在湿空气中传递和转化，最终驱动如此壮观的大气现象。从基础的热力学定律，到更复杂的动力学方程，我期待能够在这本书中找到清晰的脉络，理解为什么湿润的环境会使得大气如此“活跃”。更重要的是，“Parameterization”这个词，在我看来，是连接理论与实际应用的关键。我知道，在进行天气预报和气候模拟时，我们无法直接计算所有的小尺度过程，例如云粒子的碰并，或者湍流的混合。因此，参数化方案就显得尤为重要。我希望这本书能够详细介绍，在研究湿大气对流时，有哪些主要的参数化方法，它们是如何被构建出来的，以及它们各自的局限性和优势。我渴望了解，科学家们是如何通过这些近似的方法，来捕捉如此复杂的大气现象的精髓，并将其融入到庞大的数值模型中。这本书，在我看来，不仅能满足我对科学原理的好奇心，更能让我理解我们赖以生存的气候系统是如何被模拟和预测的，这对于我理解当前的气候变化挑战，具有重要的意义。