雲物理學(平)部編大學用書 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 氣象災害
• 雲的形成
• 降水過程

本書之宗旨在概述大氣中的降水現象(雲、霧、雨、雪、冰雹等)的物理及動力過程。先從雲霧雨雪的觀測著手，次論及它們存在所須的平衡條件。其次討論它們如何産生，增長，以至於降水的過程。最後以結閤微物理和動力機製的雲模式所作的實際模擬雷雨胞來說明物理與動力環境之間的相互作用。全書以大學初級之物理化學，熱力學，和流體力學為基礎，而數學則最多祇須偏微分方程程度。因此本書適閤理科大三大四或研一研二之學生修習之用。另外，亦可供其它專業之研究人員參考之用。

現代流體力學導論 作者： 張明，李華 齣版社： 科學技術齣版社 頁數： 約 650 頁 開本： 16 開 裝幀： 精裝 --- 內容提要 《現代流體力學導論》是一本全麵、深入且注重應用的前沿教材，旨在為物理學、工程學、大氣科學及相關交叉學科的高年級本科生和研究生提供一個堅實的基礎。本書超越瞭傳統流體力學教材的範疇，係統地涵蓋瞭從經典歐拉方程和納維-斯托剋斯方程的推導、層流與湍流的基本理論，到現代計算流體力學（CFD）的應用方法。 本書的獨特之處在於其對非牛頓流體、高超聲速流動以及復雜介質流動的深入探討，這些都是當前科研和工程領域亟需解決的關鍵問題。作者以清晰的邏輯和豐富的物理圖像，將復雜的數學描述與實際工程應用緊密結閤，幫助讀者建立起對流體運動本質的深刻理解。 --- 詳細章節結構與內容 第一部分：流體力學基礎與基本方程 (Foundations and Governing Equations) 第一章：流體的本構與描述方法 (Fluid Constitutive Relations and Description Methods) 本章首先界定流體的物理特性，區分牛頓流體和非牛頓流體。重點介紹流場的描述工具：拉格朗日描述（跟隨質點運動）與歐拉描述（固定空間點觀測）。詳細闡述物質導數（實質導數）的概念及其在描述流體運動中的核心地位。引入連續性方程（質量守恒）的推導，並討論不可壓縮流體和可壓縮流體在不同描述下的簡化形式。 第二章：流體動力學基本方程 (Fundamental Equations of Fluid Dynamics) 係統推導動量守恒方程——納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程。本章對張量分析在流體力學中的應用進行瞭詳盡的講解，特彆是應力張量和應變率張量的定義。討論瞭牛頓內摩擦定律在理解粘性應力中的作用。隨後，對能量守恒方程進行推導，包含瞭對粘性耗散項和熱傳導項的精確處理。對於理想流體，引入歐拉方程，並探討伯努利原理的嚴格推導和適用範圍。 第三章：運動學分析與流綫幾何 (Kinematics and Flow Visualization) 本章專注於流動的幾何特性分析。詳細區分瞭流綫（Streamline）、跡綫（Pathline）和時間綫（Streakline）。通過分析速度梯度張量，引入瞭流動的鏇轉（渦度 $oldsymbol{omega}$）和綫度（應變率）的概念。重點講解瞭斯托剋斯定理和環量（Circulation）的定義，以及環量定理（Kelvin's Circulation Theorem）在無粘流體中的重要性，揭示瞭流體鏇轉的産生與維持機製。 --- 第二部分：經典流動分析與邊界效應 (Classical Flow Analysis and Boundary Effects) 第四章：二維無粘流動理論 (Two-Dimensional Inviscid Flow Theory) 在理想流體假設下，深入探討二維勢流理論。引入復勢函數 $Phi(z)$ 和流函數 $Psi(z)$，展示其在解析解法中的強大威力。詳細分析瞭基本流元：源、匯、偶極子和環流。通過共形映射原理（Conformal Mapping），求解瞭庫塔-儒科夫斯基（Kutta-Joukowski）定理的物理基礎，精確計算瞭翼型繞流中的升力。 第五章：粘性流動的邊界層理論 (Boundary Layer Theory for Viscous Flows) 本章是粘性流體力學的核心。詳細介紹普朗特（Prandtl）邊界層理論的物理假設和數學框架。對平闆上的層流流動，進行瞭普朗特-玻爾修斯（Blasius）方程的推導與近似求解，強調瞭對流場中速度梯度和摩擦阻力的精確計算。進一步探討瞭邊界層的分離現象，以及分離對物體繞流阻力的決定性影響。 第六章：湍流基礎與統計描述 (Turbulence Fundamentals and Statistical Description) 湍流是現代流體力學中最具挑戰性的領域之一。本章從確定性描述轉嚮統計描述，引入雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）方程，重點討論雷諾應力的概念。講解瞭湍流的特徵尺度和能量級串（Kolmogorov微尺度）。介紹瞭主要的湍流模型，如零方程模型（代數模型）、一方程模型（如 Spalart-Allmaras）和兩方程模型（如 $k-epsilon$ 和 $k-omega$ 模型）的基本原理和適用性。 --- 第三部分：可壓縮流動與高級主題 (Compressible Flow and Advanced Topics) 第七章：一維可壓縮流動與激波 (One-Dimensional Compressible Flow and Shocks) 本章集中於氣體動力學（Gas Dynamics）。詳細推導等熵流動的基本關係式，並引入馬赫數（Mach Number）的概念。重點分析瞭氣體流動中的臨界現象——喉道效應。對正激波和斜激波的物理結構和熱力學關係（Rankine-Hugoniot 關係）進行瞭嚴格的數學推導和應用分析，特彆是對斜激波的幾何分析。 第八章：二維等熵流與膨脹波 (Two-Dimensional Isentropic Flow and Expansion Waves) 探討二維等熵流動的特徵綫方法（Method of Characteristics, MOC）在設計超聲速噴管和評估外形設計中的應用。詳細分析瞭 Prandtl-Meyer 膨脹波的形成和流動偏轉過程，該技術在超燃衝壓發動機進氣道設計中至關重要。 第九章：非牛頓流體與復雜介質 (Non-Newtonian Fluids and Complex Media) 本書的特色章節之一。係統介紹瞭剪切變稀、剪切增稠、粘塑性流體（如賓漢塑性流體）的本構關係。重點分析瞭屈服應力對流動啓動的影響，以及在管道流動中的特殊錶現。引入瞭顆粒流、液態晶體和磁流體力學（MHD）中基本方程的推廣形式，為研究多相流和電磁場耦閤流動奠定基礎。 --- 第四部分：計算方法與應用 (Computational Methods and Applications) 第十章：計算流體力學導論 (Introduction to Computational Fluid Dynamics, CFD) 從理論轉嚮數值求解。本章介紹瞭離散化技術：有限差分法（FDM）、有限體積法（FVM）和有限元法（FEM）在處理 N-S 方程上的優勢與局限。重點講解瞭壓力-速度耦閤算法，如 SIMPLE 算法的迭代過程。討論瞭數值格式的選擇（迎風格式、中心格式）對穩定性和精度的影響。 第十一章：流動可視化與實驗技術 (Flow Visualization and Experimental Techniques) 介紹現代流場診斷技術，包括皮托管陣列、粒子圖像測速（PIV）和激光多普勒測速（LDV）。強調瞭如何利用這些實驗數據來驗證和修正數值模型。 --- 本書特點 1. 深度與廣度兼顧： 既包含瞭流體力學的基礎理論，又涵蓋瞭湍流、高超聲速、非牛頓流等前沿課題。 2. 嚴格的數學推導： 所有的基本方程均從守恒定律齣發，輔以清晰的矢量和張量分析，確保讀者理解公式背後的物理意義。 3. 豐富的工程實例： 每章後附有精心設計的應用案例，如飛機翼型阻力分析、管道泵送優化、環境汙染物擴散模擬等，增強學習的實用性。 4. 現代計算視角： 對 CFD 方法的介紹，使得本書成為連接理論學習與現代工程仿真工具的橋梁。 適用對象 物理學、力學、航空航天工程、機械工程、化學工程等專業的高年級本科生和研究生。 從事流體力學相關研發工作的工程師和科研人員。 --- (全書配有大量插圖、流程圖和習題，旨在培養讀者獨立分析復雜流動問題的能力。)

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最近入手瞭這本《雲物理學(平)部編大學用書》，身為一個在颱灣唸書的學生，當初選購這本書純粹是因為課堂上老師推薦，說是市麵上比較經典、內容紮實的教材。拿到書後，實際翻閱瞭一下，確實如傳聞所說，編排上頗為嚴謹，學術性十足。它從最基礎的大氣結構、水循環開始，逐步深入到雲的形成、發展、消散等複雜過程。書中用瞭不少公式和圖錶來闡述觀念，這點對於理解抽象的物理原理非常有幫助。我特別欣賞書中對於各種雲狀的分類和特徵描述，像是捲雲、積雲、層雲等等，都有詳細的圖解和成因分析，這讓我在實際觀察天氣時，更能辨識齣不同的雲朵，也更能理解它們背後蘊含的科學原理。雖然有些地方對於初學者來說可能需要花點時間消化，但整體而言，它提供瞭一個非常全麵且深入的雲物理學學習框架，絕對是大學相關科係學生的必備參考書。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對大自然充滿好奇的業餘愛好者，平常喜歡透過攝影記錄各種天氣現象，而雲，自然是我鏡頭下的常客。偶然間看到《雲物理學(平)部編大學用書》這本書，便被它的標題吸引瞭。雖然我沒有受過正規的大氣科學訓練，但這本書的編排卻非常友善。它從最容易理解的水循環開始，循序漸進地解釋瞭雲的形成機製，並提供瞭豐富的案例來佐證。我最喜歡的部分是書中關於雲的種類與天氣變化的關聯性分析，例如，看到預報說會有明顯的積雨雲發展，我現在更能理解這意味著什麼，也更懂得該如何安全地進行戶外活動。這本書讓我從單純的「看天吃飯」，進化為能「理解老天爺在說什麼」，讓我的觀天樂趣提升瞭好幾個層次，也讓我對科學有瞭更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對《雲物理學(平)部編大學用書》最初的期待，是希望它能幫助我快速掌握課堂上的重點，並且在考試前能有個快速複習的工具。然而，實際閱讀後，我發現它的價值遠超於此。這本書更像是一本能夠引導思考的學術專著，它不僅僅是知識的堆砌，更注重培養讀者獨立分析和解決問題的能力。書中穿插瞭許多案例研究，分析瞭實際發生的氣象事件，並從雲物理學的角度進行瞭解釋，這讓我深刻體會到理論與實踐結閤的重要性。我特別喜歡書中探討天氣預報精準度的部分，它揭示瞭現有技術的局限性以及科學傢們仍在努力的方嚮。閱讀這本書，讓我對氣象學，特別是與雲相關的現象，有瞭更為深刻和批判性的理解，不再是單純的記憶，而是能夠主動去思考和探究。

评分☆☆☆☆☆

購買《雲物理學(平)部編大學用書》的初衷，是為瞭應付研究所考試，尋找一本能夠在短時間內提升我對雲物理學理解深度的參考書。這本書的內容涵蓋範圍相當廣泛，從基本的熱力學原理到複雜的雲層動力學，幾乎涵蓋瞭所有重要的知識點。它特別強調瞭數值模擬和觀測技術在現代雲物理學研究中的應用，這對於準備研究所論文的學生來說，提供瞭非常有價值的啟示。書中的圖形和圖錶製作精良，數據詳實，讓我能夠直觀地理解複雜的物理過程。儘管有些章節的內容相當深入，需要反復閱讀和思考，但我認為它所提供的專業知識和研究視角，對於希望在這個領域深造的學生來說，是無可替代的。這本書讓我對未來研究方嚮有瞭更清晰的規劃。

评分☆☆☆☆☆

這本《雲物理學(平)部編大學用書》對我來說，就像是一本打開瞭新世界大門的鑰匙。我一直對天空充滿瞭好奇，特別是那些變幻莫測的雲朵，總讓我覺得它們背後一定隱藏著許多有趣的秘密。這本書就如同一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步探究這些秘密。它沒有用過於艱澀的術語，而是將複雜的物理學概念，透過清晰的邏輯和生動的例子來解釋。我印象最深刻的是關於對流和凝結的部分，書中詳細描述瞭空氣如何因為受熱而上升，進而形成雲層，以及水蒸氣如何在微小的塵埃顆粒上凝結成水滴或冰晶。這些知識讓我每次抬頭看天，都能產生新的領悟。我甚至開始嘗試記錄不同天氣下的雲朵變化，並試著運用書中的知識來解釋這些現象，這讓我的學習過程充滿瞭樂趣和成就感。