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編輯推薦

　　大氣遙感是新興、發展之中的學科，一直沒有成熟的教材，本書的齣版能為學界提供係統的參考。

內容簡介

　　《大氣遙感》較全麵、係統地對衛星遙感算法作瞭總結和介紹。全書共分十一章.前三章是對輻射傳輸、氣象衛星和衛星資料處理的介紹，是後八章衛星 遙感反演算法的基礎;後八章則就衛星遙感雲、風、溫度、濕度、氣壓、降雨、輻射和大氣成分等的反演算法進行分述。《大氣遙感》是為大氣科學學科研究生專業基礎課編寫的，可供高等院校相關學科高年級本科生和研究生、從事大氣科學工作的人員，以及涉及遙感研究和衛星應用領域研究的相關人員學習和參考。

作者簡介

　　李萬彪，北京大學物理學院教授。

目錄

第一章 遙感輻射基礎 （1）
1.1 輻射基本概念和規律 （1）
1.1.1 輻射基本物理量 （1）
1.1.2 輻射定律 （3）
1.1.3 衛星探測量 （4）
1.2 輻射傳輸過程 （6）
1.2.1 吸收過程 （6）
1.2.2 發射過程 （7）
1.2.3 散射過程 （7）
1.3 輻射傳輸方程 （8）
1.3.1 輻射傳輸方程的一般形式 （9）
1.3.2 紅外輻射傳輸 （9）
1.3.3 短波輻射傳輸 （10）
1.3.4 微波輻射傳輸 （11）
1.4 大氣吸收和輻射光譜 （12）
1.4.1 大氣吸收光譜 （12）
1.4.2 大氣輻射光譜 （14）
1.5 大氣輻射和大氣遙感 （16）
習題 （17） 第二章 氣象衛星及其資料處理 （23）
2.1 氣象衛星軌道 （23）
2.1.1 衛星在軌道上的位置 （23）
2.1.2 開普勒軌道和攝動軌道 （25）
2.1.3 氣象衛星軌道 （26）
2.2 衛星通道選擇 （29）
2.2.1 成像儀通道 （29）
2.2.2 探測器通道 （30）
2.3 衛星資料的預處理 （32）
2.3.1 輻射定標 （33）
2.3.2 地理定位 （33）
2.4 中國的氣象衛星 （37）
2.4.1 靜止氣象衛星 （38）
2.4.2 極軌氣象衛星 （39）
習題 （40） 第三章 衛星雲圖及其解譯 （43）
3.1 衛星雲圖 （43）
3.1.1 長波紅外雲圖 （43）
3.1.2 可見光雲圖 （44）
3.1.3 水汽雲圖 （46）
3.1.4 短波紅外雲圖 （47）
3.1.5 微波雲圖 （50）
3.2 雲圖解譯 （51）
3.2.1 圖像增強技術 （51）
3.2.2 多光譜分析 （53）
習題 （54） 第四章 雲 （55）
4.1 雲圖上的雲屬特徵 （55）
4.2 雲檢測和分類 （56）
4.2.1 閾值法 （57）
4.2.2 直方圖法 （58）
4.2.3 模態法 （59）
4.2.4 MODIS雲掩碼法 （60）
4.3 雲參數 （62）
4.3.1 雲頂氣壓、雲頂溫度和有效發射率 （62）
4.3.2 雲相態 （67）
4.3.3 光學厚度和有效粒子半徑 （70）
習題 （71） 第五章 風 （74）
5.1 成像儀測風 （74）
5.1.1 數據的準備和預處理 （74）
5.1.2 示蹤目標的選擇 （74）
5.1.3 高度確定 （76）
5.1.4 風矢量計算 （76）
5.2 探測器測風 （77）
5.3 微波測風 （77）
5.3.1 主動微波遙感 （77）
5.3.2 被動微波遙感 （81）
5.4 熱帶氣鏇強度 （85）
5.4.1 衛星雲圖估計技術 （86）
5.4.2 微波探測 （90）
習題 （92） 第六章 溫度 （94）
6.1 海麵溫度 （94） 6.1.1 紅外波段特性 （95）
6.1.2 水汽訂正 （97）
6.1.3 反射陽光訂正 （99）
6.1.4 業務算法 （100）
6.2 陸麵溫度 （102）
6.2.1 窗區通道的選擇和特徵 （102）
6.2.2 單通道算法 （104）
6.2.3 分裂窗算法 （105）
6.2.4 多通道算法 （108）
6.3 大氣溫度廓綫 （111）
6.3.1 理論基礎 （111）
6.3.2 統計法 （113）
6.3.3 物理法 （115）
習題 （119） 第七章 濕度 （123）
7.1 可降水量和液態水 （123）
7.1.1 近紅外通道可降水反演 （123）
7.1.2 紅外通道可降水反演 （125）
7.1.3 微波可降水和液態水反演 （128）
7.2 濕度垂直廓綫 （130）
7.3 土壤濕度 （132）
7.3.1 熱紅外遙感 （132）
7.3.2 被動微波遙感 （134）
習題 （140） 第八章 氣壓 （142）
8.1 氧A帶 （142）
8.2 雲頂氣壓 （143）
8.2.1 ICFA算法 （144）
8.2.2 FRESCO算法 （145）
8.2.3 SACURA算法 （147）
8.3 地麵氣壓 （148）
8.3.1 差分吸收比值法 （149）
8.3.2 錶觀氣壓反演法 （151）
習題 （153） 第九章 降雨 （154）
9.1 降雨檢測 （154）
9.1.1 可見/紅外波段 （154）
9.1.2 微波波段 （156）
9.2 可見/紅外技術估計地錶雨率 （158） 9.2.1 雲指數方法 （158）
9.2.2 生命史方法 （160）
9.2.3 雲物理特性法 （161）
9.3 微波技術估計地錶雨率 （166）
9.3.1 SSM/I算法 （168）
9.3.2 AMSU算法 （169）
9.3.3 TMI算法 （170）
9.3.4 GPROF算法 （170）
習題 （171） 第十章 輻射 （173）
10.1 大氣層頂輻射收支 （173）
10.1.1 射齣長波輻射 （174）
10.1.2 反射短波輻射 （176）
10.2 地球錶麵輻射收支 （177）
10.2.1 嚮下長波輻射 （177）
10.2.2 嚮上長波輻射 （179）
10.2.3 嚮下短波輻射 （179）
10.2.4 反射短波輻射 （181）
10.3 潛熱通量和感熱通量 （181）
10.3.1 土壤熱通量的計算 （181）
10.3.2 潛熱通量和感熱通量的計算 （182）
習題 （183） 第十一章 大氣成分 （185）
11.1 臭氧總量 （185）
11.1.1 紫外後嚮散射探測 （185）
11.1.2 紫外/可見差分光學吸收光譜法 （187）
11.1.3 紅外探測 （188）
11.2 臭氧廓綫 （190）
11.2.1 星下探測 （190）
11.2.2 臨邊和掩星探測 （193）
11.3 氣溶膠 （196）
11.3.1 暗目標算法 （196）
11.3.2 BEAR算法 （199）
11.3.3 深藍算法 （199）
習題 （202） 參考文獻 （204） 英文縮略詞 （219） 物理常數 （224）

前言/序言

圖書簡介：星際漫遊指南：穿越宇宙的奇幻之旅 書名：星際漫遊指南：穿越宇宙的奇幻之旅 作者： 艾莉西亞·維恩 裝幀： 精裝，附贈全彩宇宙星圖 頁數： 880頁（含索引與附錄） 定價： 128.00 元 --- 內容提要： 《星際漫遊指南：穿越宇宙的奇幻之旅》並非一本冷冰冰的科學教科書，而是一份為所有心懷宇宙夢想的探險傢準備的、充滿人文關懷與奇思妙想的史詩級導覽。本書以一位經驗豐富、個性鮮明的星際領航員——“老船長”的口吻娓娓道來，帶領讀者掙脫地球引力的束縛，深入宇宙的深邃與壯美之中。 本書的核心目標是激發人們對未知空間的無限好奇心，並提供一套近乎“生活化”的指南，用於理解和體驗浩瀚星河中的各種文明、地質現象與超自然現象（在本書的語境下，超自然現象被視為尚未被現有物理學完全解釋的自然現象）。 第一部分：啓程——告彆蔚藍與引力的束縛（約180頁） 本部分著重於“齣發”前的準備工作，但其敘述方式遠超傳統航天工程學。 第一章：地球，我們的搖籃星係：老船長以一種懷舊而略帶戲謔的筆調，描述瞭人類對地球的依賴與誤解。詳細探討瞭地球大氣層的邊界、電離層對早期無綫電通訊的影響，以及人類如何從“地麵觀測者”轉變為“空間參與者”的心理轉變過程。此章深入分析瞭“地平綫”的概念在不同文明中的哲學意義。 第二章：亞光速的藝術與倫理：重點闡述瞭早期恒星際航行所麵臨的挑戰——時間膨脹效應。這不是枯燥的相對論公式堆砌，而是通過一係列引人入勝的“如果”情境劇來呈現：一位宇航員的生日聚會，他離開時是青年，返迴時他的曾孫已是白發蒼蒼。書中還首次引入瞭“空間倫理委員會”的概念，探討星際旅行中時間差造成的社會結構斷裂問題。 第三章：躍遷引擎的“脾氣”：本書對“超光速”旅行機製的描述采用瞭類比的方式，將其描述為一種需要“喂養”和“安撫”的復雜機器。老船長詳細記錄瞭不同型號躍遷引擎的“怪癖”：哪種引擎對“負能量”輸入敏感，哪種引擎在穿越星雲時容易“迷失方嚮”。內容包括對引擎校準儀錶的“擬人化”描述，強調維護工具並非冰冷的鐵器，而是駕駛員的延伸。 第二部分：深空漫遊——奇景與生存法則（約350頁） 這是本書的核心內容，聚焦於太陽係之外，各種奇異天體的遭遇與應對策略。 第四章：氣態巨行星的“呼吸”：本章聚焦於極端環境下的宜居性探索。老船長詳細描述瞭如何利用氣態巨行星的強大磁場作為“引力錨”，進行行星際的“滑行”操作。特彆描繪瞭對木星大紅斑（書中稱之為“永恒風暴之眼”）的近距離飛越體驗，重點不在於風速的測量，而在於風暴內部光影變幻所帶來的心靈震撼。書中包含一個詳細的附錄，介紹如何在沒有堅實地基的環境中建立臨時軌道站。 第五章：戴森球的陰影與光芒：本書對理論性超級工程的探討，充滿瞭對工程美學的贊嘆。作者詳盡描繪瞭在不同文明建造的戴森球附近航行時的感受：外殼反射的恒星光芒如何扭麯空間色彩，以及繞行這些巨構時，無綫電信號如何被巨大的結構體摺射、放大或完全屏蔽。書中收錄瞭對三個虛構戴森球文明的訪談摘要，側重於他們文化中對“能量自足”的哲學理解。 第六章：時空湍流與引力波的“歌聲”：本書將引力波描述為宇宙中的“漣漪”與“聲波”。本章詳細記錄瞭穿越黑洞視界附近時，時空麯率如何導緻船體産生“結構性顫抖”的體驗。作者提供瞭一套被稱為“波段調諧”的導航技巧，教導船員如何通過調整飛船的能量場頻率，以“搭乘”特定的引力波，從而實現長距離的“順風航行”。（此處內容嚴格基於已知的引力理論的具象化想象。） 第七章：異星生物群落的接觸協議：這是本書最具爭議也最吸引人的部分。作者堅持認為，任何星際接觸都必須基於“非侵入性觀察”。重點介紹瞭“微生物雨林”和“矽基晶體生命”的觀察案例。例如，書中詳述瞭如何在不乾擾一個以矽酸鹽為基礎的生命體群落自然演化的情況下，對其進行光譜分析，並記錄瞭他們獨特的“光閤作用-信息交換”模式。 第三部分：歸途——認知重塑與未來展望（約150頁） 最後一部分探討瞭星際旅行對人類心智結構的影響，以及對未來探索的展望。 第八章：孤獨的迴響與集體意識的形成：老船長坦誠瞭長時間深空飛行帶來的心理挑戰——“空曠癥”。本書提齣瞭一套基於量子糾纏理論的“心智鏈接技術”的初級應用，旨在幫助船員們在物理隔離狀態下維持認知同步。內容充滿瞭對人類社會結構在極端環境下如何演變的深刻反思。 第九章：宇宙圖書館與遺失的知識：本章推測瞭宇宙中可能存在的“知識存儲係統”。作者描繪瞭一個由中子星脈衝構成的“信息矩陣”，以及如何利用高級的引力透鏡技術來“解碼”這些古老的宇宙信息。這部分是對宇宙曆史宏大敘事的浪漫化構想，旨在激勵下一代理論物理學傢和天文學傢。 第十章：下一站，已知之外：結尾部分，老船長鼓勵讀者，真正的漫遊指南永遠不會寫完。本書的最後一頁留白，並附有一張空白的星圖，象徵著人類探索永無止境的本質。 本書特色： 敘事驅動的科學普及： 將復雜的物理學概念轉化為生動的故事和實用的操作指南。 人文關懷的視角： 深入探討瞭時間、距離、孤獨和文明衝突的哲學命題。 精美插圖： 包含大量由著名太空藝術傢創作的、基於嚴謹物理推測的場景插畫，如“海盜星雲的等離子風暴”與“雙星係統下的永晝殖民地”。 適用讀者： 對天文、物理學、科幻文學有濃厚興趣的讀者；尋求靈感和宏大敘事的探險傢；渴望瞭解宇宙中“不可能”發生的奇妙景象的普通愛好者。本書提供瞭超越傳統認知的宇宙圖景，是一份送給所有仰望星空者的珍貴禮物。