氣象探測技術叢書：雷電防護基礎 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《氣象探測技術叢書：雷電防護基礎》以《建築物防雷設計規範》GB50057-2010為指導，為適應社會需求，培養雷電防護人纔，在突齣我校氣電結閤的特色基礎上，編寫瞭雷電防護基礎教材，內容包括雷電基礎知識和雷電防護技術兩大部分，共分為11章。雷電基礎知識主要介紹晴天大氣電場雷暴雲的形成發展過程、雷暴雲的類型及特徵、雷暴雲的電結構、雷暴雲起電機製、閃電的類型、不同類型閃電的放電過程及電學特徵、雷電流的幾種數學模型、雷電産生的各種物理效應。雷電防護技術主要介紹防雷的目的和基本原則、防雷建築物的分類、保護分區的劃分、電子信息係統防雷等級的劃分，接閃係統的組成、滾球法的基本原理、接閃器保護範圍的計算方法，接地的基本概念、分類、接地裝置的設計和計算方法，土壤電阻率和接地電阻的測量方法、浪湧保護器的分類、結構特點、特性參數、工作原理、電子電氣係統中的應用、均壓連接的基本類型、防雷分區界麵均壓連接以及各種金屬和設備的均壓連接，屏蔽的分類及特點，屏蔽中有關物理量的計算，綜閤布綫的規範要求。《氣象探測技術叢書：雷電防護基礎》內容完整，深入淺齣，理論聯係實際，雷電防護技術部分結閤典型的工程實例配有大量例題分析和點評，並且每章都配有一定的習題。
　　《氣象探測技術叢書：雷電防護基礎》可作為高等院校有關防雷專業和電類各專業選修現代防雷技術課的教材，也可作為培訓從事防雷檢測、建築電氣電子係統設計、施工人員專業培訓班的教材。

內頁插圖

目錄

第1章 晴天大氣電環境概況
1．1 大氣帶電粒子
1．2 晴天大氣電場
1．3 晴天大氣等電位麵
1．4 晴天大氣電流
1．5 大氣電平衡與全球電路
習題

第2章 雷暴及其起電機製
2．1 大氣中的雲
2．2 雷暴的形成和發展
2．3 雷暴的分類
2．3．1 單體雷暴
2．3．2 多單體雷暴
2．3．3 超級單體雷暴
2．3．4 其他類型的雷暴
2．4 雷暴雲的電荷結構
2．5 雷暴雲電場
2．6 雷暴雲的起電機製
習題

第3章 閃電
3．1 閃電分類
3．2 地閃的物理圖像
3．2．1 預擊穿過程
3．2．2 梯級先導
3．2．3 先導的始發理論
3．2．4 先導的靜電學模式
3．2．5 連接過程
3．2．6 迴擊
3．2．7 直竄先導
3．2．8 迴擊間的過程
3．3 正地閃
3．4 雲內閃電
3．5 閃電活動參量
習題

第4章 雷電危害簡析
4．1 雷電流的數學模型
4．1．1 雙指數電流模型
4．1．2 霍德勒電流模型
4．1．3 斜角波電流模型
4．1．4 等值餘弦波電流模型
4．2 雷電對人體的生理效應
4．3 雷電的物理效應
4．3．1 雷電的電動力效應
4．3．2 雷電的光輻射效應
4．3．3 雷電的衝擊波（機械）效應
4．3．4 雷電的熱效應
4．3．5 雷電流産生的高電壓
4．3．6 雷電的靜電感應效應
4．3．7 閃電的電磁感應效應
4．3．8 閃電的電磁脈衝輻射
習題

第5章 雷電防護的基本原則與分類
5．1 防雷的基本原則
5．2 防雷建築物的分類
5．2．1 第一類防雷建築物
5．2．2 第二類防雷建築物
5．2．3 第三類防雷建築物
5．3 爆炸物品與危險環境的劃分
5．3．1 爆炸物品
5．3．2 爆炸性氣體環境
5．3．3 爆炸性粉塵環境
5．3．4 火災危險環境
5．4 防雷保護分區
5．5 信息係統保護級彆劃分
5．5．1 信息係統雷擊電磁脈衝防護分級計算方法
5．5．2 信息係統雷擊電磁脈衝防護分級
5．5．3 實例
習題

第6章 接閃與保護範圍
6．1 概述
6．2 接閃器與引下綫
……
第7章 接地技術
第8章 浪湧保護器
第9章 均壓連接
第10章 屏蔽
第11章 綜閤布綫及安全間距
參考文獻

前言/序言

氣象探測技術叢書：大氣光學與遙感 叢書定位： 本書作為“氣象探測技術叢書”的又一重要組成部分，聚焦於大氣中光學的基本原理及其在現代氣象觀測、環境監測和氣候研究中的前沿應用。它旨在係統梳理大氣光學現象的物理基礎，詳細介紹利用先進遙感技術探測大氣光學參數的方法、儀器和數據處理流程，為氣象學、大氣物理學、遙感科學以及相關工程技術領域的研究人員、高級學生和專業工程師提供一部內容詳實、理論與實踐緊密結閤的專業參考書。 核心內容概述： 本書深入探討瞭光與大氣相互作用的復雜過程，這是理解我們如何通過接收和分析地基、空基或星載傳感器數據來反演大氣狀態的關鍵。全書結構嚴謹，從基礎理論齣發，逐步深入到高階應用。 第一部分：大氣光學基礎理論 本部分奠定瞭全書的理論基石，詳細闡述瞭光在非均勻介質中傳播時的基本物理規律。 1. 電磁波與大氣介質的相互作用： 詳細分析瞭可見光、紅外光、紫外光以及微波波段電磁波在進入大氣層後，如何受到大氣分子（如$N_2, O_2, H_2O, CO_2$）以及氣溶膠粒子（如硫酸鹽、硝酸鹽、黑碳、礦物塵埃、海鹽等）的散射和吸收影響。重點闡述瞭瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering）的適用條件、數學模型及其對大氣透明度和天空亮度的影響。 2. 輻射傳輸方程（Radiative Transfer Equation, RTE）： 詳細推導和討論瞭描述大氣中輻射能量收支的輻射傳輸方程，包括其在各種簡化條件下的近似解法。這部分是所有光學遙感反演的基礎，解釋瞭為什麼我們從地麵或衛星上觀測到的輻射值與大氣中的實際物理參數之間存在復雜的非綫性關係。 3. 大氣吸收光譜學： 深入講解瞭大氣中關鍵吸收氣體（特彆是水蒸氣、臭氧、二氧化碳、甲烷等溫室氣體）的分子能級結構、吸收帶位置和譜綫強度。利用HITRAN（High-Resolution Transmission Molecular Absorption Database）等標準數據庫的原理，解釋如何精確計算特定波長處的吸收率，這對設計高光譜遙感儀器至關重要。 4. 大氣光學現象的微物理機製： 結閤大氣光學知識，解釋瞭彩虹、光暈、大氣輝光、珠光雲等宏觀可見現象背後的微觀粒子散射機製，幫助讀者建立理論與自然現象之間的直觀聯係。 第二部分：光學遙感技術與係統 本部分將理論知識應用於實際的探測技術，重點介紹用於獲取大氣光學信息的各類遙感係統。 1. 激光雷達（Lidar）技術： 詳盡介紹用於探測雲、氣溶膠廓綫、風場和大氣成分的激光雷達原理。內容涵蓋： 後嚮散射Lidar： Rayleigh Lidar 和 Mie Lidar 在氣溶膠消光係數反演中的應用，包括單波長和多波長係統的區彆。 差分吸收Lidar (DIAL)： 用於精確測量特定痕量氣體（如水汽、臭氧）濃度的原理和誤差分析。 高光譜分辨率Lidar (HSRL)： 用於同時測量氣溶膠和風速的先進技術。 海洋和雲Lidar： 介紹雲層高度、厚度及粒子有效半徑的探測方法。 2. 輻射測量與光譜儀： 闡述瞭被動遙感中輻射計和光譜儀的設計原理。 輻射計分類： 從窄帶、寬帶到成像輻射計的結構和性能指標（如NEDT、動態範圍）。 關鍵儀器部件： 詳細分析瞭探測器（CCD/CMOS、InGaAs、HgCdTe等）的選擇、定標源、定標方法（室內定標與在軌定標）及其不確定性來源。 地基太陽光度計： 特彆介紹AERONET（全球氣溶膠輻射測量網絡）等地麵觀測網絡中使用的輻射計，用於驗證衛星數據和獲取地錶氣溶膠光學厚度（AOD）。 3. 大氣遙感中的幾何光學與像差： 探討瞭傳感器視角（FOV）、掃描機製（如推掃、星下點掃描）對觀測結果的影響，以及光學係統中的畸變、像散、鬼影等對圖像質量和定量反演的乾擾。 第三部分：大氣光學參數的反演與應用 本部分是全書的實踐高潮，聚焦於如何將遙感數據（輻射值）轉化為具有物理意義的大氣參數。 1. 氣溶膠光學厚度（AOD）與單次散射反照率（SSA）反演： 亮溫反演法（Dark Target Method）： 針對地錶背景的區分和氣溶膠光學厚度的提取。 深藍算法（Deep Blue Algorithm）： 針對陸地錶麵高反射率區域的應用與改進。 多角度/多波長反演： 如何利用不同波長信息反演氣溶膠的粒徑分布特徵。 2. 雲參數反演： 詳細講解利用紅外和可見光通道組閤反演雲頂溫度、雲頂高度、雲液態水/冰水含量、有效半徑及光學厚度的算法，包括雲相識彆的挑戰。 3. 大氣廓綫反演（T, H2O, O3）： 介紹基於輻射傳輸模型和最優估計方法的廓綫反演技術，重點討論瞭觀測算子（Forward Model）的構建和參數敏感性分析。 4. 數據質量控製與誤差分析： 係統介紹用於評估反演産品可靠性的質量指標，包括定性與定量的誤差預算方法，以及如何處理儀器誤差、模型誤差和大氣不確定性之間的耦閤問題。 本書特色與讀者對象： 本書不僅提供瞭嚴謹的數學和物理推導，更融入瞭大量實際工程案例和前沿研究進展，例如激光雷達探測城市邊界層湍流、高光譜成像在火山灰監測中的應用，以及下一代衛星（如LUMOS, PACE）對海洋光學特性的探測需求。 目標讀者： 大氣科學、環境科學、物理學、光學工程及遙感信息工程領域的研究生、博士後、青年教師及從事大氣探測設備設計與數據處理的工程師。 知識儲備要求： 讀者需具備紮實的微積分、綫性代數基礎，並對經典光學和電磁場理論有所瞭解。 通過係統學習本書內容，讀者將能夠深入理解大氣光學探測的內在機理，熟練掌握主流遙感反演算法，並具備獨立分析、評估和開發新型氣象光學探測係統的能力。