本書(shū)內(nèi)容包括:雷電發(fā)生率,雷暴云電荷結(jié)構(gòu),下行負(fù)地閃,正地閃和雙極性地閃等。
本書(shū)相關(guān)評(píng)論科學(xué)史上很少有著作能如此深入并全面地覆蓋一個(gè)學(xué)科,并且書(shū)中內(nèi)容經(jīng)得住多年,甚至幾十年,及至未來(lái)的檢驗(yàn)。建議買兩本,一本放辦公室,一本放家里,避免在上下班路途中攜帶這本重達(dá)5磅的書(shū)。 ——EOS《空間電磁觀測(cè)》這本書(shū)的確是目前雷電物理和雷電效應(yīng)方面內(nèi)容較為完整的書(shū),寫(xiě)得相當(dāng)好,希望今后專業(yè)人員和非專業(yè)人士都將此書(shū)作為重要參考書(shū)。 ——American Meteorological Society《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)》出版包含雷電和雷電防護(hù)大量信息的新書(shū)是件令人關(guān)注的大事。Rakov和Uman編著的正是這樣一本書(shū),由這兩位對(duì)該領(lǐng)域做出眾多杰出貢獻(xiàn)的專家所撰寫(xiě)的新書(shū)代表了當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平。本書(shū)和其他雷電書(shū)籍相比,覆蓋范圍更廣,包含信息更多。Rakov和Uman百科全書(shū)式著作中大量數(shù)據(jù)信息和文獻(xiàn)對(duì)專業(yè)人士非常有用。 ——Physics Today《今日物理》本書(shū)作者由于對(duì)自然現(xiàn)象的研究以及在寫(xiě)作本書(shū)中所付出的努力而受到贊揚(yáng)。這本書(shū)不僅對(duì)于研究雷電的人,而且對(duì)于高電壓工程和非線性系統(tǒng)的研究者和科學(xué)家都非常有幫助。 ——IEEE Circuit Devices Magazine《IEEE電路器件雜志》這是一本包括雷電及其成因,以諸多不同方式影響世界及至人類活動(dòng)等各方面在內(nèi)的、綜合性非常強(qiáng)且非常實(shí)用的學(xué)術(shù)編著。書(shū)中配有300多張高質(zhì)量插圖和珍貴照片,70多張表格,6000多份參考文獻(xiàn)和書(shū)目,對(duì)研究生教學(xué)和研究工作的參考都非常有用。 ——Surveys in Geophysics 《地球物理調(diào)查》
電是一種伴有電閃和雷鳴,令人印象深刻的自然放電現(xiàn)象,也是一種具有藝術(shù)美感,會(huì)引起科學(xué)家興趣的現(xiàn)象。雷電同時(shí)也導(dǎo)致了很多問(wèn)題,全球每年有數(shù)百人死于雷電。在美國(guó),雷電每年造成100 多人死亡,還引起可怕的飛機(jī)失事導(dǎo)致數(shù)十人死亡,幸運(yùn)的是這些事故只是少數(shù)。雷電還會(huì)引起森林火災(zāi),點(diǎn)燃爆炸物,導(dǎo)致輸電線路與電力系統(tǒng)故障,擾亂控制系統(tǒng)的靈敏電子設(shè)備運(yùn)行。美國(guó)每年因雷擊停電引起的損失超過(guò)10 億美元。自古以來(lái),人們對(duì)雷電一直保持了濃厚的興趣,而對(duì)于雷電的科學(xué)探討和研究始于100 多年前,從那時(shí)起發(fā)展突飛猛進(jìn)?茖W(xué)家需要收集大量信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行系統(tǒng)的歸納,然后再以深入淺出的方式提供給大家。Uman 教授在此方面邁出了第一步,他于1969 年編著了《Lightning》一書(shū),并于1987 年和2001 年進(jìn)行兩次修訂。《雷電(Lightning:Physics and Effects)》由Rakov 和Uman兩位教授合作撰寫(xiě),作為雷電領(lǐng)域杰出的專家,他們所撰寫(xiě)的這本新書(shū)代表了雷電科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最高水平,出版這樣一本包含大量雷電物理和雷電防護(hù)信息的圖書(shū)是雷電科學(xué)史上一件引人注目的大事、Rakov 和Uman 的雷電百科全書(shū)為專業(yè)人士提供了大量的研究信息和文獻(xiàn)信息。和其他雷電書(shū)籍相比,本書(shū)覆蓋范圍更廣,信息量更豐富,即使在該領(lǐng)域取得了巨大成就的Golde 教授所編寫(xiě)的兩卷本《Lightning》(1977 年)也無(wú)法與本書(shū)相媲美!独纂姟芬粫(shū)的寫(xiě)作非常有特色,幾乎所有的章節(jié)都從引言開(kāi)始并以小結(jié)結(jié)束, 這非常有利于讀者識(shí)別出那些感興趣章節(jié)的內(nèi)容或者直接從簡(jiǎn)明描述中獲得特定的主題。首章始于各國(guó)雷電神話(包括中國(guó)道教雷電的神話),這種寫(xiě)作方式可引起任何一個(gè)國(guó)家的任何一位捧起此書(shū)的讀者的興趣。書(shū)中對(duì)常見(jiàn)的雷電問(wèn)題,諸如“雷電能量是否可以存儲(chǔ)并加以利用?”“消雷器能否使得雷電提前釋放?”“雷電擊中人體后是否會(huì)導(dǎo)致人體嚴(yán)重?zé)齻俊钡葐?wèn)題給予了既科學(xué)又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕卮。有關(guān)航空飛行雷擊事故和球形閃電事件,以及各種與雷電活動(dòng)相關(guān)事件的描述非常具有吸引力?傊,本書(shū)為專業(yè)和非專業(yè)人士攝取雷電知識(shí)提供了絕好的參考資料,上乘品質(zhì)的內(nèi)容反映了作者卓越的科研經(jīng)驗(yàn),當(dāng)然,一本書(shū)覆蓋范圍再?gòu)V也無(wú)法包括所有內(nèi)容,比如高大建筑物上電暈離子云與閃電的關(guān)系,電暈會(huì)影響上行閃電是否觸發(fā),也會(huì)影響下行閃電的位置等問(wèn)題本書(shū)并沒(méi)有涉及。雖然本書(shū)已經(jīng)出版10 余年,書(shū)中一些令人困惑的現(xiàn)象和部分難以解決的問(wèn)題部分已經(jīng)得以解決,但是書(shū)中大部分指明的方向仍然是人們當(dāng)今探索的熱點(diǎn)。
譯者序原書(shū)前言第1章引言111歷史回顧 112雷電類型及術(shù)語(yǔ) 513雷電主要特征 714全球大氣電路 915雷電能量利用 1516小結(jié) 16第2章雷電發(fā)生率 1721引言 1722雷暴單體和雷暴系統(tǒng)特征 1823雷暴日 3124雷暴小時(shí) 3325雷電密度 3426雷電長(zhǎng)期發(fā)生率 4027云閃地閃比例 4228雷電隨季節(jié)、位置和雷暴類型變化特征 4429各種物體雷擊發(fā)生率 49210小結(jié) 53第3章雷暴云電荷結(jié)構(gòu) 5431引言 5432積雨云 5533非積雨云 8134小結(jié) 84第4章下行負(fù)地閃 8541引言 8542概述 8543預(yù)擊穿 9344梯級(jí)先導(dǎo) 10045連接過(guò)程 11846回?fù)?12447后續(xù)先導(dǎo) 14848連續(xù)電流 16049M分量 164410J過(guò)程和K過(guò)程 171411規(guī)則脈沖簇 176412小結(jié) 179第5章正地閃和雙極性地閃 18151引言 18152正閃發(fā)生條件 18353正閃特征 18854雙極性地閃 20155小結(jié) 203第6章地物觸發(fā)上行閃電 20461引言 20462概述 20763電場(chǎng)特性 21164脈沖電流 21365高大建筑物雷電流反射 21866雷擊建筑物電磁場(chǎng) 22467聲音輸出 22568小結(jié) 225第7章人工引發(fā)雷電 22671引言 22672小火箭引雷 22873其他引雷技術(shù) 25974結(jié)束語(yǔ) 263第8章日本冬季雷電 26481引言 26482冬季雷暴云形成 26583冬季雷暴云演變 26684冬季自然閃電特征 26785冬季火箭引雷 27286小結(jié) 274第9章云閃 27591引言 27592概述 27693云閃UHF-VHF圖像 28094早期階段 28695后期階段 29596與地閃比較 29897小結(jié) 299第10章雷電與飛行器 300101引言 300102雷擊飛機(jī)事件統(tǒng)計(jì) 302103雷電機(jī)載研究項(xiàng)目 305104雷電與飛機(jī)相互作用 309105雷電測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 320106事故 323107小結(jié) 329第11章雷聲 331111引言 331112觀察 331113產(chǎn)生原理 336114傳播 347115雷電通道聲學(xué)成像 349116小結(jié) 351第12章雷電過(guò)程建模 352121引言 352122回?fù)?352123箭式先導(dǎo) 377124梯級(jí)先導(dǎo) 380125M分量 381126其他過(guò)程 385127小結(jié) 385第13章遠(yuǎn)程雷電:天電,舒曼共振和哨聲 386131引言 386132理論背景 391133天電 402134舒曼共振 409135哨聲 416136無(wú)線電噪聲 422137小結(jié) 424第14章中高層大氣中雷電效應(yīng) 425141引言 425142雷暴云頂部上行閃電通道 427143磁層低亮度瞬態(tài)放電 427144淘氣精靈:電離層底部低亮度瞬態(tài)發(fā)光現(xiàn)象 439145逃逸電子、X射線和γ射線 440146雷電和雷暴云電場(chǎng)與電離層和磁層的相互作用 444147小結(jié) 445第15章大氣中雷電化學(xué)效應(yīng) 447151引言 447152回?fù)敉ǖ繬O產(chǎn)生機(jī)理 453153實(shí)驗(yàn)測(cè)定單位能量NO產(chǎn)量 455154地面電場(chǎng)確定雷電NO產(chǎn)量 456155閃電外推法計(jì)算全球NO產(chǎn)量 458156高空測(cè)量計(jì)算NO產(chǎn)量 458157核爆數(shù)據(jù)外推NO產(chǎn)量 460158雷電產(chǎn)生微量氣體的傳播 461159原始大氣中微量氣體和其他星球大氣 4631510小結(jié) 464第16章來(lái)自星星的雷電 465161引言 465162探測(cè)技術(shù) 467163金星 469164木星 476165土星 485166天王星 487167海王星 488168結(jié)束語(yǔ) 490第17章閃電定位系統(tǒng) 492171引言 492172電磁場(chǎng)定位技術(shù) 493173磁定向法 496174時(shí)差法 501175美國(guó)國(guó)家閃電監(jiān)測(cè)網(wǎng) 506176干涉儀法 509177地面光學(xué)儀定位 512178衛(wèi)星定位 512179雷達(dá)定位 5141710小結(jié) 516第18章雷電危害及防護(hù)技術(shù) 517181引言 517182雷電危害的基本機(jī)制 517183雷電防護(hù) 519184物體或系統(tǒng)與雷電相互作用 545185雷電測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 561186小結(jié) 563第19章雷電對(duì)人和動(dòng)物的危害 564191傷亡統(tǒng)計(jì) 564192電子學(xué)角度 567193醫(yī)學(xué)角度 568194人身安全 571195小結(jié) 572第20章球形閃電、珠狀閃電及其他閃電 573201引言 573202球形閃電目擊報(bào)告 575203球形閃電統(tǒng)計(jì) 579204球形閃電原理 581205實(shí)驗(yàn)室模擬球形閃電 583206珠狀閃電 584207其他類型閃電和放電現(xiàn)象 585208結(jié)束語(yǔ) 589附錄優(yōu)秀著作推薦590作譯者簡(jiǎn)介594