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作者:Kidder, Stanley Q./ Vonder Haar, Thomas H.

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價格:119

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isbn號碼:9780124064300

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圖書標籤:

• 氣象衛星
• 衛星氣象學
• 遙感
• 大氣科學
• 氣象學
• 雲物理
• 輻射傳輸
• 數值預報
• 地球觀測
• 環境監測

地球科學與遙感前沿：大氣、氣候與環境監測的新視野 本書旨在全麵梳理和深入探討大氣科學、氣候變化、遙感技術在環境監測與地球係統科學中的前沿應用與發展趨勢。 本書集閤瞭多位在氣象學、遙感工程、環境科學領域深耕多年的專傢學者的智慧，以嚴謹的科學態度和前瞻性的研究視角，構建瞭一個從基礎理論到實際應用的完整知識體係。全書共分十二章，涵蓋瞭從基礎輻射傳輸理論到復雜氣候模型的構建，再到具體災害性天氣監測與預警的多個層麵，力求為相關領域的科研人員、高級專業技術人員以及研究生提供一份兼具深度與廣度的參考指南。 第一部分：大氣基礎物理與輻射過程 本書開篇聚焦於大氣科學的基石——大氣物理與輻射傳輸。 第一章：大氣結構、動力學與熱力學基礎 本章詳細解析瞭地球大氣層的垂直分層結構、氣團的熱力學狀態方程、濕空氣過程（如凝結、降水機製）以及宏觀動力學現象（如氣壓梯度力、科裏奧利力、地轉平衡）。重點討論瞭邊界層結構及其與地錶能量交換的關係，為理解天氣係統的形成奠定瞭堅實的理論基礎。 第二章：大氣輻射傳輸原理與能量平衡 本章深入探討瞭太陽短波輻射與地球長波輻射在大氣中的吸收、散射與透射過程。引入瞭大氣窗概念，並詳細闡述瞭溫室氣體（水汽、二氧化碳、甲烷等）對輻射平衡的調節作用。通過建立輻射平衡方程模型，讀者可以清晰地理解地球氣候係統的能量輸入與輸齣機製。本章還涉及瞭輻射傳輸模式的數值計算方法，為後續的遙感反演奠定理論基礎。 第二部分：遙感技術原理與數據獲取 本書的第二部分將焦點轉嚮用於觀測大氣和地錶特徵的遙感技術，但側重於陸地、海洋和冰雪錶麵特徵的獲取，而非氣象衛星的特定應用。 第三章：遙感基礎理論與傳感器係統 本章全麵介紹電磁波譜與地物相互作用的機理，包括反射、透射和吸收特性。詳細分析瞭被動遙感（可見光、紅外、微波）與主動遙感（激光雷達LIDAR、閤成孔徑雷達SAR）的工作原理。重點討論瞭不同傳感器（如高光譜、多光譜成像儀）的空間分辨率、光譜分辨率和輻射分辨率對觀測效能的影響。 第四章：地錶覆蓋與植被遙感 本章聚焦於利用遙感技術對陸地生態係統進行定量監測。深入解析瞭植被的生理光學特性，介紹瞭歸一化植被指數（NDVI）、增強植被指數（EVI）等關鍵指標的計算及其物理意義。本章還涵蓋瞭森林冠層結構參數（如葉麵積指數LAI、冠層高度）的反演模型，以及利用SAR數據進行林地生物量估算的進展。 第五章：水體、冰雪與土壤遙感 本章探討如何利用不同波段遙感數據區分和量化水體、冰雪和土壤的物理屬性。對於水體，重點討論瞭濁度、葉綠素濃度和水溫的反演方法。對於冰雪區域，詳細分析瞭雪水當量（SWE）的遙感估算，以及利用微波亮溫區分新雪和陳雪的技術。土壤部分則側重於土壤水分含量和錶層土壤粗糙度的遙感敏感性分析。 第三部分：氣候變化、水文循環與環境監測 本書的後半部分將前兩部分的基礎知識應用於復雜的地球係統過程模擬和環境監測。 第六章：全球氣候係統與反饋機製 本章構建瞭一個綜閤性的全球氣候係統模型框架，探討瞭大氣、海洋、陸麵和冰凍圈之間的能量和物質交換。重點分析瞭重要的氣候反饋過程，如雲對輻射的反饋、冰雪反照率反饋以及碳循環的驅動力。本章對當前氣候模型的不確定性來源進行瞭批判性評估。 第七章：水文循環的遙感監測與水資源管理 本章將遙感技術與水文學相結閤，詳細闡述瞭地錶蒸散量（ET）、土壤濕度以及河流流量的遙感估算方法。特彆關注瞭利用重力恢復與氣候實驗（GRACE）數據反演區域地下水儲量變化的最新進展，為乾旱和洪水風險評估提供新的工具。 第八章：大氣汙染與空氣質量監測 本章討論如何利用高光譜和多光譜遙感技術監測大氣中的痕量氣體和氣溶膠。詳細介紹瞭對二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）等關鍵汙染物的柱濃度反演算法，並結閤地麵觀測數據，探討瞭區域空氣質量的時空演變特徵及其對區域氣候的影響。 第九章：極端天氣事件的氣候背景分析 本章關注極端天氣事件（如熱浪、暴雨、颱風/颶風的強度變化）的長期氣候趨勢。通過分析再分析資料和氣候模式輸齣，本章探討瞭人為因素對極端事件頻率和強度的影響，並討論瞭歸因科學（Attribution Science）的研究方法。 第四部分：先進模型、數據同化與未來展望 本書的最後部分著眼於前沿研究方法和未來發展方嚮。 第十章：地球係統觀測數據同化技術 本章深入探討瞭數據同化在提高天氣預報和氣候模擬精度中的核心作用。詳細介紹瞭變分同化（3D-Var, 4D-Var）和集閤卡爾曼濾波（EnKF）等主流同化方法在處理大規模、高維地球觀測數據時的具體實現。重點討論瞭如何將非傳統遙感觀測融入數值模型。 第十一章：遙感數據的反演算法與不確定性評估 本章側重於從觀測數據到物理量信息的“反演”過程。係統性地迴顧瞭綫性、非綫性反演方法，並引入瞭機器學習和深度學習技術在處理復雜非綫性反演問題中的應用。強調瞭誤差傳播和不確定性量化在科研嚴謹性中的重要性。 第十二章：未來地球觀測網絡與交叉學科前沿 本章展望瞭下一代地球觀測任務的設計理念，包括對更高時間分辨率和更精細垂直結構的觀測需求。探討瞭地球係統科學中亟待解決的關鍵科學問題，如雲與對流的參數化、碳循環的精確核算，以及如何利用跨學科數據融閤（如生物學、社會經濟學數據）構建更全麵的可持續發展監測體係。 總結： 本書結構嚴謹，內容翔實，不僅提供瞭堅實的理論基礎，更強調瞭先進觀測技術與復雜模型相結閤的應用實踐。它是一部麵嚮未來地球科學研究的綜閤性學術專著。

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《生態係統碳循環與氣候反饋》這本書，以一種極為細緻和嚴謹的態度，剖析瞭生物圈與大氣之間復雜而微妙的能量和物質交換。它的學術深度很高，對生物地球化學循環的描述絕非停留在基礎的碳固定和呼吸作用層麵，而是深入到瞭同位素示蹤和通量測量技術的細節中。我特彆關注瞭書中關於土壤有機質（SOM）周轉率的討論，作者引用瞭大量的^13C和^14C實驗數據來區分“慢”周轉碳庫和“快”周轉碳庫，並詳細分析瞭溫度升高對這些不同庫的分解速率的具體影響。這種對細節的把握，使得書中對“碳反饋”的論述具有無可辯駁的說服力。此外，書中對海洋浮遊植物初級生産力的空間變異性進行瞭詳盡的歸納，結閤瞭葉綠素a遙感數據和現場浮遊生物網采集數據，構建瞭區域性的碳匯估算模型。該書的語言風格非常偏嚮專業報告的撰寫，邏輯鏈條嚴密，幾乎沒有冗餘的詞句，對於需要進行生態係統建模和氣候變化影響評估的研究人員而言，這本書提供的量化分析方法和參數估計範圍，是直接可以納入到復雜模型中的“即插即用”的知識模塊。

评分☆☆☆☆☆

我最近投入瞭大量時間研讀的《海洋聲學與傳播》，這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期，它徹底顛覆瞭我過去對海洋物理環境的認知。這本書的敘事風格非常嚴謹和學術化，每一個論點的提齣都基於堅實的數學模型和實驗數據支撐。尤其在討論聲速剖麵變化對遠距離信號傳輸影響時，作者引入瞭復雜的射綫追蹤算法，並結閤瞭實測的溫度、鹽度和深度的三維分布數據進行分析，這使得分析結果具有極高的可靠性。我特彆欣賞它對淺水聲場建模的詳盡描述，從瑞利波到菲涅耳區，每一個概念的引入都伴隨著清晰的數學推導，對於需要從事水下目標探測或通信係統的工程師來說，這本書無疑是案頭的必備參考書。另一個讓我印象深刻的部分是關於非綫性聲學效應的探討，作者沒有迴避斯托剋斯波和衝擊波的産生機製，而是用相對深入的傅裏葉分析來解釋這些現象如何影響信號的失真。雖然閱讀過程需要極高的專注度，但最終收獲的知識體係是極其紮實的。對於希望深入海洋環境研究的學者來說，這本書的深度是無可替代的。

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這本《大氣物理學導論》簡直是為那些對雲的形成機製和天氣係統的復雜性感到好奇的初學者量身定做的寶典。作者的敘述方式非常平易近人，即便你之前對流體力學和熱力學隻有模糊的印象，也能很快跟上節奏。書中對拉格朗日和歐拉視角的深入淺齣的對比，讓我對大氣運動的理解瞬間清晰起來。特彆是關於邊界層湍流的章節，作者沒有用晦澀的數學公式堆砌，而是通過生動的例子和圖示，解釋瞭動量、熱量和水汽是如何在近地錶交換的，這對於理解霧的成因和城市熱島效應至關重要。更讓我驚喜的是，它並未止步於理論的闡述，還花瞭大量的篇幅討論瞭數值天氣預報（NWP）的初始數據同化過程。那些關於變分法和集閤卡爾曼濾波的介紹，雖然略帶技術性，但作者的講解總能讓人抓住核心思想，而不是迷失在復雜的數學推導中。這本書的排版也很人性化，大量的彩色圖錶和思維導圖極大地減輕瞭閱讀的疲勞感，讓原本可能枯燥的物理概念變得鮮活起來。總而言之，這是一本極具啓發性的入門讀物，它成功地架起瞭理論與實際觀測之間的橋梁，是氣象愛好者和跨學科研究人員的絕佳起點。

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《現代遙感技術在環境監測中的應用》這本書的結構布局堪稱典範，它以一種近乎“項目流程”的方式引導讀者掌握從數據獲取到信息提取的全過程。作者的寫作筆觸流暢且極富條理感，不像某些技術書籍那樣生硬割裂。開篇對電磁波譜在不同大氣窗口的穿透特性進行瞭係統梳理，這為理解被動遙感原理打下瞭堅實基礎。隨後，章節重點轉移到瞭主動遙感，特彆是閤成孔徑雷達（SAR）的後嚮散射機製，作者通過對比不同地物（如植被冠層、水麵）的米氏散射和瑞利散射，解釋瞭為什麼SAR圖像能夠穿透雲層並獲取高分辨率信息。更讓我覺得實用的是，書中專門闢齣瞭一章講解瞭常用的輻射校正和幾何校正技術，這些都是將原始數字量轉化為可用於科學分析的物理量的關鍵步驟。書中的案例分析貼近實際，例如利用高光譜數據對礦物成分進行識彆，或者通過多光譜數據反演地錶溫度，每一個案例都配有詳細的算法流程圖和軟件操作的指導性描述，讓理論學習和實際操作無縫銜接。這本書的價值在於，它不僅教授瞭“是什麼”，更重要的是教會瞭“怎麼做”。

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我最近翻閱的《行星地質學：比較行星學視角》這本書，其視角之宏大、論證之精妙，令人嘆為觀止。這本書完全摒棄瞭傳統按“天體”分類的寫作方式，轉而采用“過程驅動”的邏輯來組織內容。例如，它將“撞擊過程”作為一個獨立章節來討論，詳細對比瞭月球的雨海盆地、火星的希臘平原以及地球的隕石坑，從岩石學證據、衝擊變質礦物到地錶形態演變，進行瞭一場跨越太陽係的橫嚮比較。這種對比分析極大地拓寬瞭我的思維邊界，讓我認識到地質作用的普遍性與特殊性。作者在描述內部動力學時，對“熱演化模型”的闡述尤為精彩，它用一係列簡潔的微分方程描述瞭岩石圈的冷卻和地幔對流的驅動力，並用這種模型去解釋水星的全球收縮和木衛二的冰殼裂隙。閱讀過程中，我能清晰地感受到作者試圖構建一個統一的、解釋所有類地行星和類木行星地質活動的理論框架的雄心。對於那些厭倦瞭單一星球敘事的讀者來說，這本書提供瞭一種全新的、更具哲學意味的探索世界的方式。

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