本書是法國兩院院士、磁流體力學(xué)專家勒內(nèi) .莫羅教授新的一本科普杰作。他以一種獨(dú)特的、頗具吸引力的科學(xué)視角為我們清晰、透徹地闡述了這些自然現(xiàn)象，詮釋了自然界的神奇之處。莫羅教授深厚的流體力學(xué)專業(yè)功底和精湛的學(xué)識，使得本書得以一種深入淺出、簡潔明快的語言風(fēng)格，循序漸進(jìn)、絲絲入扣地介紹了和空氣與水休戚相關(guān)的自然現(xiàn)象。在這趟科學(xué)之旅中，莫羅教授帶領(lǐng)我們倘佯在知識的海洋中，引領(lǐng)讀者走進(jìn)神奇的大自然，領(lǐng)略大自然的奧秘，極大地滿足了讀者了解自然現(xiàn)象的好奇之心。
今天，人類的生存面臨著諸多交織在一起的環(huán)境因素。環(huán)境污染不僅
直接影響了我們的生活質(zhì)量，還關(guān)系到我們的藍(lán)色星球何去何從，有些環(huán)境問題的嚴(yán)重程度已經(jīng)迫在眉睫，人類是時(shí)候要采取緊急行動了。然而，在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代，一些科普知識和概念存在著被濫用、泛化的現(xiàn)象，公眾的環(huán)境保護(hù)認(rèn)識還有很多模糊之處。究竟我們每天身處其中的自然環(huán)
境是什么樣的呢？
眾所周知，空氣和水是人類生存必不可少的兩種流體，可是我們真的
了解它們嗎？我們周圍時(shí)常發(fā)生的和空氣與水有關(guān)的自然現(xiàn)象，如臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、海嘯、洪水等自然災(zāi)害，常常帶來嚴(yán)重的后果。那么，它們是怎么產(chǎn)生的？進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)制又是什么樣呢？
本書配有大量的插圖，每章都以點(diǎn)題的優(yōu)美詩句為始。全書的邏輯層
次分明，現(xiàn)象分析透徹，科學(xué)知識嚴(yán)謹(jǐn)，值得廣大讀者，特別是在校的各個(gè)年齡層的莘莘學(xué)子閱讀。
空氣和水是對人類最重要的兩種流體。從童年記事起我們就開始了解這兩種流體了。然而，它們的行為卻很難預(yù)測，限于認(rèn)識水平，我們對許多問題還不清楚。如何精確地預(yù)測風(fēng)、暴雨、臺風(fēng)？為什么雨是下在這里而不是那里？明年夏天是赤日炎炎，還是涼爽宜人？海浪永不停息地拍打著岸邊，究竟是潮漲還是潮落？
工程師和技工在參觀大型水電設(shè)施、港口、空港的過程中接受培訓(xùn)，他們有機(jī)會看到或感受到這兩種流體在這些場合中的流動。在驚嘆于這些奇特現(xiàn)象的同時(shí)越來越了解它們的本質(zhì)。漸漸地，對這些現(xiàn)象的理解促進(jìn)了工程師對它們的研究，并演變成分析這些現(xiàn)象的手段。除了用于科學(xué)研究外，這些認(rèn)知規(guī)律對每位讀者也有參考價(jià)值。本書描述這兩種流體的行為時(shí)將不使用方程推導(dǎo)和抽象概念，而是采用觀察、感悟的方式，使讀者了解更多的內(nèi)容。
空氣與水涉及哪些領(lǐng)域？本書先帶領(lǐng)讀者了解靜態(tài)的空氣和水，然后介紹一些連續(xù)的、難以預(yù)測的波動現(xiàn)象，從地球尺度的流動到小規(guī)模的自然現(xiàn)象，如低大氣壓、云、雨、潮水及浪花。本書還會介紹一些龐大的水域網(wǎng)絡(luò)，使我們有機(jī)會欣賞到很多了不起的水利工程。例如，為水利發(fā)電而建造的大壩，它們匯集河水灌溉著田地，并對周圍大地的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。本書采用相對簡單的方式解釋從自然界中觀察的現(xiàn)象，讀者群是關(guān)切當(dāng)前環(huán)境問題的大眾。
本書大部分的科學(xué)知識對于具有高中以上學(xué)歷的讀者都是可以理解的。例如，流體的溫度、流體內(nèi)部的壓力等物理量都是大家所熟悉的。然而，有些現(xiàn)象是需要用到在大學(xué)里所學(xué)的較難知識和概念來解釋的。為了使讀者閱讀起來順暢，這些概念被單獨(dú)列于相關(guān)章節(jié)。尚未學(xué)過這些知識的讀者不用擔(dān)心，可以先略過這些內(nèi)容，在給出的例子中接觸并逐漸掌握這些概念。此外，為了滿足理工科讀者的需求，我們在一個(gè)與本書相配套的網(wǎng)站上提供了很多的補(bǔ)充信息。例如，為善于推導(dǎo)方程的讀者提供了一些理論解析，以及一些關(guān)于實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面的信息。
本書正文摒棄了方程的使用，而是探討了與現(xiàn)象有關(guān)的物理量的量級，并給出了必要的說明，這些量的量級非常重要。例如，大氣運(yùn)動的時(shí)間尺度為數(shù)周，而海洋運(yùn)動的時(shí)間尺度卻超過了千年：海水環(huán)旅世界需 1600年！
大氣和海洋之間的相互作用涉及氣象學(xué)和氣候?qū)W，它對研究氣候變暖非常重要。認(rèn)識這些知識的目的在于可以了解一些重大挑戰(zhàn)的科學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)獲取知識的方法，而不用深入具體的細(xì)節(jié)之中。
總之，我希望給讀者一種感受，是我向他們講述了一個(gè)美麗的故事，向他們轉(zhuǎn)述一種對自然的驚嘆，關(guān)于這點(diǎn)，請?jiān)试S我追念儒勒 ·凡爾納，在我眼中，他是一個(gè)對科學(xué)知識的了解讓人驚嘆的老師之一，當(dāng)我還是一個(gè)孩子的時(shí)候，就被他的作品《奇異的旅行》深深地吸引。我希望引用其中兩篇和本書內(nèi)容最相近的章節(jié)，這兩篇的內(nèi)容分別為本書第二章和第五章：《氣球上的五星期》和《海底兩萬里》 ①，相較于這部作品的科學(xué)知識，儒勒·凡爾納豐富的想象力點(diǎn)燃了更多的夢想。本書有助于讀者在讀完對空氣與水的現(xiàn)象的合理描述后，跟隨自己的步伐，把夢想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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