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内容简介
本书系统全面而又简明扼要地阐述了该领域内最基本的概念、现象、理论和方法．从基本方程的推导开始，分别以波动声学和几何声学的观点讨论了大气中各种“经典”声现象（反射、折射、散射、衍射、吸收等），以及重力和地球自转对包括声波在内的各种大气波行为的影响．本书还介绍了几种数值计算方法在大气声学领域内的最新发展；最后“大气声遥感”一章则从“逆问题”的角度出发叙述了大气声学的应用．
本书可供声学（特别是大气声学、次声学、物理声学）和大气物理、气象学等方面的科研人员、教师、研究生和高年级本科生参考、学习．
目录
- 作者序
马序
魏序
前言
第一章 绪论
§1．学科范围和历史评述
§2．大气结构及其声学特性
1．大气的分层结构
2．大气的湍流结构
3．大气的声学特性
§3．大气中的热力学关系和动力学关系
1．状态方程和绝热方程
2．气压计方程和标高 等温大气和等温度梯度大气
3．位温和 V#is#l#-Brunt频率
§4．大气动力学基本关系
1．运动方程
2．连续性方程 状态方程 张量形式
3．守恒定律
4．位势高度和Coriolis力
§5．大气波的类型
第二章 基本概念和处理方法
§1．均匀大气中的波动方程
1．波动方程的推导
2．速度势（声势）计及二阶微量的波动方程
3．Helmholtz方程
§2．声波中的能量关系
1．声波能量 声能流密度
2．声波动量 声压的时间平均值
3．声波中的Lagrange密度
§3．不均匀大气中的波动方程
1．波动方程和定解条件
2．存在解的概述
§4．WKB近似
1．一般表述
2．Airy函数
3．存在返转点时的场
§5．简正波解
1．虚源图像
2．场的积分表示
3．简正波
4．界面为任意的情形
§6．几何（射线）声学基本概念
1．波前 射线 程函
2．射线寻迹方程
3．Fermat原理
第三章 大气中的声传播 折射和反射
§1．静止均匀介质中的声传播
1．波前的参量描述
2．主曲率半径沿射线的变化
3．焦散面
§2．分层不均匀介质中的声折射
1．声速梯度造成的折射
2．风速梯度造成的折射
§3．大气中的声线
1．射线积分
2．波导中的射线
3．反常传播
§4．静止介质中的振幅变化
1．静止均匀介质中的波振幅
2．沿射线的能量守恒：推广到缓变介质
§5．运动介质中的振幅变化
1．运动介质中的声波方程
2．波作用量守恒
3．Блохинцев不变量
§6．声波在两种介质分界面上的反射
1．平面波从刚性界面上的反射
2．平面波从比声阻抗有限的平面上的反射
3．局部反应表面
4．反射表面上空的声场
§7．地面的影响
1．多孔半空间上空的声场表式
2．地波和表面波
3．计算地面阻抗的四参量半经验公式
4．地面引起的超额衰减
5．地貌的影响
第四章 声波在大气中的散射和衍射
§1．散射的基本概念
1．固定刚性体的散射
2．散射截面
§2．从不均匀性上的散射
1．散射的微分方程
2．散射的积分方程
3．散射波的渐近表式
4．Born近似
§3．大气湍流与声波的相互作用
1．声波与湍流的分离
2．湍流大气中的声波方程
3．湍流与声波的相互作用机制
§4．湍流大气中的声散射
1．散射截面
2．功率比
3．功率谱
§5．声波在静止大气中的衍射
1．局部反应表面上空的点声源
2．影区内的声场表式
3．衍射公式的级数表式
4．蠕波
5．蠕波的几何声学铨释
§6．声波在运动大气中的衍射
1．基本方程和形式解
2．简正波展开
3．本征值的渐近表式
4．本征函数的渐近表式
5．衍射场的近似表式
6．分析和结论
第五章 大气中的声吸收
§1．经典吸收
1．粘性流体的运动方程——Navier-Stokes方程
2．导热方程
3．粘性导热流体中声波的能量关系
4．粘性导热流体中的吸声系数
5．实用的经典吸声系数
6．粘性、导热介质中的波模式
§2．分子转动弛豫吸声
1．内自由度模式的吸收机制
2．转动弛豫的贡献
3．碰撞反应速率
4．转动弛豫吸声系数
§3．分子振动弛豫吸声
1．振动受激分子的摩尔数变化率
2．动态绝热压缩系数
3．振动弛豫吸声系数
4．氧和氮的振动弛豫频率
5．水汽的摩尔分数（分子浓度）
§4．总吸声系数和附加吸收
1．总吸声系数
2．附加吸声
§5．雾滴和悬浮微粒的声吸收
1．历史评述
2．基本分析：质量转移过程
3．进一步的分析
第六章 重力场和地球自转的影响
§1．静止大气中的波系
1．基本方程组和频散关系
2．内波
3．相速度和群速度
§2．运动不均匀大气中的波
1．基本方程组及其处理步骤
2．向等温大气的过渡 缓变大气
3．速度散度方程
4．能量密度和Lagrange密度
§3．偏振关系
1．各微扰量之间的相位关系
2．粒子运动轨迹
3．复偏振项
§4．Rossby波
1．地转风
2．Rossby波的形成
3．Rossby波的性质
§5．外波
1．特性表面波
2．与内波的比较
3．边界波
§6．大气潮
1．概述
2．理论
第七章 计算大气声学
§1．抛物方程（PE）法
1．PE的公式化
2．数值计算的实施
§2．快速场程序（FFP）
1．声场表式
2．数值估算
§3．射线寻迹
1．射线方程
2．数值积分的具体例子——台风次声射线寻迹
§4．Gauss射线束（GB）法
第八章 大气声遥感
第一部分 低层大气遥感
§1．探测系统
1．收发合置系统
2．收发分置系统Doppler回声探测器
§2．声探测的物理基础
1．以脉冲探测大气不均匀性的原理
2．用电声换能器为散射区定界
3．声雷达方程
4．不相干散射 收发分置声探测方程
5．回声探测器方程
§3．声探测器的输出
1．热卷流检测
2．逆温层监测
3．稳定条件和波
4．定量比较
§4．被动遥感
第二部分 高层大气遥感
§1．高层大气声遥感的物理基础
1．折射
2．吸收
3．从声测量推断高层大气性质
§2．遥感检测系统
§3．大气中波动的识别
§4．大气中具体存在的次声波的被动遥感
1．人工源
2．自然源
3．若干展望
参考文献
京公网安备 11010102004214号