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出版者:Thomson Learning

作者:Crawford, Kenneth C./ Klesel, Kevin A.

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2005-3

价格:$ 134.41

装帧:Pap

isbn号码:9780495010296

丛书系列:

图书标签:

• 气象学
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《气象学实验手册》 前言 在理解我们赖以生存的地球大气层及其错综复杂的运作机制时，实证研究扮演着至关重要的角色。从塑造全球气候模式的宏伟尺度到影响日常生活的天气现象，气象学为我们揭示了隐藏在日常观察之下的深刻科学原理。本书——《气象学实验手册》，旨在提供一套全面、系统的实验指导，帮助学习者深入探索气象学的核心概念，并亲身实践理论知识。 本书的编写初衷，是为那些渴望在实验室环境中亲手验证气象学理论的学习者提供一个可靠的平台。我们认识到，单靠理论学习难以完全掌握气象学的精髓，而通过亲手操作、观察和分析，将极大地加深对大气现象的理解。因此，本手册精心设计了一系列实验，涵盖了气象学的多个关键领域，从基础的大气物理性质到复杂的动力学过程，无不详尽。 本书并非单纯的实验操作指南，更是一次引领读者踏上科学探索之旅的邀请。我们鼓励学习者在实验过程中培养严谨的科学态度，注重细节，学会科学地记录和分析数据，并能从中得出有意义的结论。每个实验都经过精心设计，旨在引导学习者逐步构建对特定气象概念的认识，并通过实际操作来巩固这些知识。 我们深知，气象学是一门不断发展的学科，新的研究方法和观测技术层出不穷。因此，本手册在内容编排上，力求在经典理论的基础上，融入一些具有现代意义的实验设计，以期为学习者提供一个既扎实又具有前瞻性的学习体验。我们希望通过本手册，能够激发学习者对气象学更浓厚的兴趣，培养他们成为未来优秀的科学家和气象专业人才。 本书结构与内容概述 《气象学实验手册》按照逻辑清晰、循序渐进的原则，将气象学知识体系拆解为一系列可操作的实验单元。每个实验都围绕一个特定的气象学主题展开，并提供详细的背景介绍、实验目的、所需仪器设备、详细的操作步骤、数据记录表格以及结果分析与讨论的指导。 第一部分：大气基础与测量 本部分着重于学习者理解大气的基本组成、物理性质以及如何进行准确的气象观测。 实验一：大气成分与结构 目的： 了解大气的垂直分层结构，熟悉不同高度大气的组成和特性。 内容： 通过模拟不同高度下的温度、压力变化，以及对大气成分的初步认识，建立对大气“仪表盘”的宏观理解。 实验二：气温测量与分析 目的： 学习不同类型温度计的使用方法，掌握温度数据的采集、记录和初步分析。 内容： 涵盖干湿球温度计、最高最低温度计等常见气象仪器的使用，并引导学习者分析日最高、最低气温以及相对湿度的变化规律。 实验三：气压测量与变化 目的： 学习气压计的使用，理解气压的定义及其在天气变化中的作用。 内容： 操作不同类型气压计（如水银气压计、气压表），观察气压随高度和天气变化的情况，并练习绘制等压线图。 实验四：风速与风向测量 目的： 掌握风杯风速计和风向袋的使用，理解风的形成原因及其在天气系统中的重要性。 内容： 学习在不同条件下准确测量风速和风向，并探讨风的水平和垂直运动对天气的影响。 实验五：相对湿度与露点测量 目的： 学习使用湿度计，理解相对湿度和露点的概念，以及它们与天气现象（如雾、露）的关系。 内容： 通过实验数据计算相对湿度和露点，并观察不同湿度条件对人体舒适度的影响。 第二部分：水汽与降水 本部分深入探讨大气中的水汽及其各种相变过程，以及由此产生的降水现象。 实验六：水的相变与汽化潜热 目的： 观察水在不同状态下的转化，理解汽化、液化、凝固等过程，并初步接触能量的传递。 内容： 通过加热、冷却等手段，观察水的蒸发、凝结，并尝试估算与相变相关的能量变化。 实验七：云的形成与类型 目的： 模拟云的形成过程，了解不同云状的特征及其与天气变化的关系。 内容： 在密闭容器中通过降温或增湿来制造“云”，观察云滴的形成，并学习识别常见的云状。 实验八：降水测量与类型识别 目的： 学习使用雨量计，了解不同降水类型的特征。 内容： 测量不同时间段的降雨量，并学习区分雨、雪、冰雹等降水形式。 实验九：降水效率与分布 目的： 初步探讨影响降水量的因素，并分析降水在不同区域的分布差异。 内容： 通过模拟地形和风力作用，观察对降水形成的影响，并学习查阅和分析降水统计资料。 第三部分：辐射与能量平衡 本部分关注太阳辐射与大气能量交换，这是驱动天气和气候变化的核心动力。 实验十：太阳辐射强度测量 目的： 学习使用辐射计，测量不同时间、不同角度的太阳辐射强度。 内容： 观察太阳高度角、天气状况对辐射强度的影响，并了解太阳能利用的基本原理。 实验十一：地表辐射与温度关系 目的： 探究地表吸收太阳辐射后温度的变化规律。 内容： 比较不同颜色、不同材质地表在太阳照射下的温度差异，理解反照率的概念。 实验十二：温室效应模拟 目的： 模拟温室效应，理解大气层对地球热量收支的影响。 内容： 通过设置对照实验，展示温室气体（如二氧化碳）如何影响地表温度，并讨论其对全球气候的潜在影响。 实验十三：大气能量平衡初探 目的： 整合前面关于辐射和温度的实验，建立对地球整体能量平衡的初步认识。 内容： 通过数据整合和简易模型，理解地球接收和散发能量的过程。 第四部分：动力学过程与天气分析 本部分将学习者的视野扩展到大气运动的动力学原理，并应用于实际的天气分析。 实验十四：大气稳定度分析 目的： 理解大气的垂直运动与环境温度垂直递减率的关系，以及这对天气系统的影响。 内容： 通过绘制和分析探空图（或模拟数据），判断大气的稳定、不稳定或中性状态，并预测可能的对流活动。 实验十五：气旋与反气旋的形成模拟 目的： 模拟科里奥利力对气流的影响，理解气旋和反气旋的环流模式。 内容： 利用旋转平台和模拟气流，观察气流的偏转，并分析高低压系统的形成机制。 实验十六：天气图分析基础 目的： 学习阅读和分析常规天气图，识别天气系统，并预测短期天气变化。 内容： 识别锋面、低压槽、高压脊等天气系统，分析其移动趋势和对天气的影响。 实验十七：实例分析：一次天气过程 目的： 将前述实验所学的知识融会贯通，对一次具体的天气过程进行全面的分析。 内容： 利用真实的气象观测数据（如来自气象站、卫星云图等），从温度、湿度、风、气压、云等多个维度进行分析，预测未来的天气变化。 实验注意事项与通用指导 在进行本手册中的任何实验之前，请务必仔细阅读“实验注意事项与通用指导”部分。其中包含了关于安全操作规程、仪器设备维护、数据记录规范、误差分析方法以及实验报告撰写格式等关键信息。我们强调，严谨的科学态度和对细节的关注是成功完成实验的关键。 结语 《气象学实验手册》旨在成为您探索大气世界的得力助手。我们希望通过这些实验，您不仅能够掌握气象学的基本理论，更能培养独立思考、动手实践和解决问题的科学素养。大气科学博大精深，而我们提供的仅仅是一个起点。愿您在后续的学习和实践中，不断深入，发现更多关于我们星球大气层的奥秘。

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我对《气象实验室手册》的评价可以说是相当高的，它在教学方法上的创新让我印象深刻。这本书并非简单地罗列实验，而是巧妙地将理论知识与实践操作紧密结合。每个章节都以一个清晰的概念引入，然后立即过渡到相关的实验部分。这些实验的设计非常巧妙，既能够验证理论，又能让学生亲自体验科学探究的过程。例如，在学习到大气的垂直结构时，书中提供了一个模拟实验，通过测量不同高度下的温度和湿度，学生可以直观地感受到温度递减率以及湿度随高度的变化。更重要的是，书中提供的实验数据分析方法也非常实用，它教会了我如何解读实验结果，如何从中提取有用的信息，并进行科学的论证。我特别欣赏书中对于潜在误差的讨论，这提醒了我科学研究的严谨性，并帮助我学会如何规避或减小误差。这本书让原本抽象的气象学概念变得触手可及，让我对大气现象有了更深刻的理解，并培养了我独立解决问题的能力。

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作为一名对自然科学充满好奇的读者，《气象实验室手册》提供了一种独特的学习体验。它不像我过去接触过的许多科学书籍那样，只是单调地陈述事实，而是鼓励我去主动发现和思考。书中的实验指导细致入微，即使是对于没有太多科学背景的读者，也能轻松上手。我印象最深刻的是关于热力学在气象学中的应用那一章，通过一系列简单的实验，我竟然能够理解为什么在某些情况下会有降雨，而另一些情况下则会形成干旱。这种“亲眼所见”的体验，远比单纯阅读文字要来得深刻。此外，书中还穿插了一些关于气象历史的趣闻轶事，这些小插曲让原本可能有些枯燥的科学过程变得生动有趣，也让我对那些伟大的气象学家们充满了敬意。总的来说，这本书是一本非常好的入门读物，它用一种非常友好的方式，将我带入了迷人的气象学世界，激发了我继续深入学习的动力。

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这本书真是让我大开眼界！原本以为气象学不过是关于天气预报和云朵的那些事儿，但《气象实验室手册》完全颠覆了我的认知。它就像一把金钥匙，为我打开了一扇通往更深层次理解地球大气运行奥秘的大门。从一开始，我就被书中那些详尽的实验设计和清晰的步骤所吸引。它们并非枯燥乏味的理论堆砌，而是充满了实践性和探索性。每一次实验都像是一次亲身参与，让我仿佛置身于实验室，亲自操作仪器，观察现象，并从中得出自己的结论。书中的插图和图表也起到了至关重要的作用，它们用直观的方式解释了复杂的概念，比如大气压的变化如何影响天气，或是不同云层的形成机制。我尤其喜欢那些引导性的问题，它们促使我去思考，去连接不同的知识点，而不是被动地接受信息。这种主动学习的过程让我收获颇丰，不仅巩固了课堂上学到的理论，更激发了我对气象学的浓厚兴趣。总而言之，这不仅仅是一本实验手册，更是一次引人入胜的科学探索之旅。

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《气象实验室手册》这本书的设计理念非常人性化。我之前对气象学的一些基本概念感到困惑，比如气旋和反气旋的形成机制，但通过书中的实验，这些问题都迎刃而解了。书中提供了许多简单易行的实验，不需要太复杂的设备，很多甚至可以用家里的常见物品来完成。我尤其喜欢书中关于天气模型构建的章节，它让我能够自己动手去模拟一些简单的天气现象，比如风的形成和传播。这种动手操作的体验，让我对抽象的气象理论有了更直观的认识。而且，书中的语言表达也非常清晰易懂，避免了过多的专业术语，即使是初学者也能轻松理解。我最欣赏的是，书中不仅仅停留在实验操作层面，还引导读者去思考实验结果的实际意义，并将其与现实生活中的天气现象联系起来。这使得学习过程充满了乐趣和成就感。

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这本书给我带来的感受是，气象学远比我想象的要有趣和实用。《气象实验室手册》以一种非常有效的方式，将理论知识转化为实际的动手操作。我特别喜欢书中那些“为什么”和“如何”的引导性问题，它们促使我去思考，去探索，而不是被动地接受信息。我曾经对天气预报中的一些术语感到困惑，比如“冷锋”、“暖锋”，但通过书中关于锋面系统形成的实验，我终于能够理解它们的本质。书中的图示和表格也非常清晰，帮助我更好地理解那些复杂的概念。更让我惊喜的是，书中还提供了一些关于如何利用收集到的气象数据进行简单预测的指导，这让我觉得气象学不仅仅是理论研究，更是与我们的日常生活息息相关的实用科学。这本书让我对天气变化有了全新的认识，也让我对接下来的气象学学习充满了期待。

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