Cloud and Precipitation Microphysics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Straka, Jerry M.

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2009-7

价格:$ 169.50

装帧:

isbn号码:9780521883382

丛书系列:

图书标签:

• Cloud Physics
• Precipitation
• Microphysics
• Atmospheric Science
• Meteorology
• Hydrology
• Cloud Droplets
• Ice Crystals
• Phase Transitions
• Remote Sensing

极地冰雪学：结构、动力学与气候效应 书籍简介 本书深入探讨了地球两极地区冰雪圈的复杂性、动态过程及其对全球气候系统的深远影响。它不仅仅是一本关于冰川和海冰的教科书，更是一部详尽的、跨学科的研究专著，旨在揭示极地物质（包括冰盖、冰架、冰川、永冻土、海冰以及雪盖）的形成机制、内部结构、运动模式，以及它们在当前气候变化背景下面临的挑战与反馈。 本书结构清晰，涵盖了从微观晶体结构到宏观地貌演化的多个尺度，特别强调了现代观测技术（如卫星遥感、雷达穿透、地震声学）和数值模型在理解极地过程中的关键作用。 --- 第一部分：极地冰雪的物质基础与形成机制 第一章：极地冰的晶体学与结构（Crystallography and Structure of Polar Ice） 本章聚焦于冰的物理化学基础。探讨了水分子在不同压力和温度条件下形成的各种冰相（Ice $I_h$, $II$, $III$ 等），并着重分析了构成极地冰盖和冰川的六方冰 $I_h$ 的微观结构。详细阐述了冰晶的生长过程、晶粒间的界面特性，以及应力作用下晶体取向（Fabric）的形成与演变。通过电子显微镜和X射线衍射的最新研究成果，揭示了冰内部的微小缺陷、孔隙结构以及气泡的捕获机制，这些因素直接决定了冰的力学性能和古气候信息记录能力。 第二章：极地雪的沉积与转化（Deposition and Transformation of Polar Snow） 极地雪的特性与中纬度地区显著不同。本章分析了极地雪的初始沉积特征，包括粒径分布、密度和层理结构。重点讨论了“风蚀作用”（Eolian Processes）对雪层的影响，如形成硬壳（Sastrugi）和雪的再分配。随后，深入探讨了雪埋过程中的分形演变（Metamorphosis）：从新雪到粒雪（Firn）再到致密冰的固结过程，包括烧结（Sintering）、重结晶和黏性流动对雪层强度的影响。本章还包括了雪层中大气气体的捕获效率和古气候记录的保真性分析。 第三章：冰芯记录的地球化学基础（Geochemical Basis of Ice Core Records） 冰芯是地球系统科学的“时间胶囊”。本章详细介绍了如何通过冰芯材料来重建过去的气候和环境变化。内容包括：同位素地球化学——氘（$delta D$）和氧-18（$delta^{18}O$）在冰中的分馏机制及其与温度和降水来源的关联；痕量气体分析——冰中气泡的提取、纯化与高精度质谱分析，用于重建过去的大气成分，如 $ ext{CO}_2$, $ ext{CH}_4$, 和硫酸盐气溶胶浓度；以及粉尘和火山灰的沉积速率研究。 --- 第二部分：冰雪圈的动力学与形变过程 第四章：冰川与冰盖的内部形变流变学（Internal Deformation and Rheology of Glaciers and Ice Sheets） 冰的流动是冰冻圈最核心的动力学过程。本章系统阐述了冰的非线性流变学（Creep）。详细分析了在特定应力场下，冰晶内部的位错运动（Dislocation Glide）和晶界扩散（Grain Boundary Diffusion）如何决定了冰的流动速率和应力依赖性。引入并应用了 Glen's Flow Law，并讨论了温度（特别是 0°C 附近）和压力对流动常数的影响。此外，还探讨了冰层内部的剪切带（Shear Margins）形成机制及其对冰川整体速度场的贡献。 第五章：冰-基岩的耦合与润滑机制（Ice-Bed Coupling and Lubrication Mechanisms） 冰川的运动速度在很大程度上取决于其与下伏基岩的相互作用。本章集中研究了冰下水系统（Subglacial Hydrology）。详细描述了水如何通过压力、水力侵蚀和热力作用来润滑冰底界面。内容包括：冰下通道流（Channelized Flow）与薄膜流（Distributed Flow）的区分；水压（Pore Water Pressure）在控制冰底滑动速度中的决定性作用；以及冰底熔融和冻结过程对冰动力学的反馈影响。 第六章：海冰的形成、结构与冰动力学（Sea Ice Formation, Structure, and Dynamics） 海冰是连接海洋、大气和冰冻圈的关键环节。本章从物理海洋学的角度出发，分析了海冰的生成过程——从初生冰到多年生冰的转变。探讨了海冰的垂直结构，包括盐度梯度、孔隙盐水（Brine Inclusion）的排除机制以及冰晶的垂直排列。动力学方面，本章详细描述了风应力和洋流如何驱动海冰的漂移、辐合与离散，以及冰脊（Ridges）和压嵴（Rafting）的形成过程，这些结构直接影响了冰的厚度和反照率。 --- 第三部分：极地冰雪与全球气候系统的相互作用 第七章：冰架的崩解与海洋动力学（Ice Shelf Collapse and Ocean Dynamics） 冰架作为陆地冰向海洋输送的“刹车器”，其稳定性至关重要。本章关注冰架的力学响应和崩解事件。研究了冰架的应力分布、冰下融水对冰架底部的侵蚀（Basal Melt）过程，以及温暖洋流（特别是深层暖水）向上涌升对冰架前缘的影响。深入分析了冰架断裂和崩塌的物理机制，包括上表面融水的串珠效应（Ponding）和冰崖不稳定性（Cliff Instability）。 第八章：永冻土的碳循环与热力学（Permafrost Carbon Cycling and Thermodynamics） 永冻土是北半球最大的有机碳库之一。本章从热力学角度解析了冻土层的形成和稳定条件，包括活跃层（Active Layer）的季节性融化与冻结。重点分析了地下冰（Ground Ice）的含量及其对地表形变（如热喀斯特/热融塌陷，Thermokarst）的影响。此外，深入探讨了永冻土解冻过程中微生物活动的增强，导致大量古代有机碳被释放为 $ ext{CO}_2$ 和 $ ext{CH}_4$，并评估了这一潜在反馈循环对未来全球变暖的贡献。 第九章：冰雪反馈机制与气候敏感性（Ice-Albedo Feedback and Climate Sensitivity） 本章总结了冰雪圈在全球气候系统中的核心反馈角色。重点阐述了冰雪反照率（Albedo）的降低如何加速气候变暖：冰雪融化使地表暴露出深色陆地或海洋，吸收更多太阳辐射，导致进一步融化。本章还探讨了极地冰盖质量损失如何通过海平面上升和海洋环流（如大西洋经向翻转环流 AMOC）的减弱来影响全球气候模式。最后，本书利用最新气候模型结果，评估了不同温室气体排放情景下，极地冰雪圈的临界点（Tipping Points）及其长期气候敏感性。 --- 本书面向高年级本科生、研究生以及从事冰川学、气候学、地球物理学和海洋科学研究的专业人士。通过对理论框架、最新实地观测数据和复杂数值模拟的整合，本书提供了理解当代冰冻圈科学挑战的全面视角。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆