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编辑推荐

适读人群 ：物理学家、电力工程师、通信工程师、计算机工程师、航空航天工程师、气象学家、大气化
　　本书相关评论科学史上很少有著作能如此深入并全面地覆盖一个学科，并且书中内容经得住多年，甚至几十年，及至未来的检验。建议买两本，一本放办公室，一本放家里，避免在上下班路途中携带这本重达5磅的书。 ——EOS《空间电磁观测》这本书的确是目前雷电物理和雷电效应方面内容较为完整的书，写得相当好，希望今后专业人员和非专业人士都将此书作为重要参考书。 ——American Meteorological Society《美国气象学会》出版包含雷电和雷电防护大量信息的新书是件令人关注的大事。Rakov和Uman编著的正是这样一本书，由这两位对该领域做出众多杰出贡献的专家所撰写的新书代表了当前技术发展水平。本书和其他雷电书籍相比，覆盖范围更广，包含信息更多。Rakov和Uman百科全书式著作中大量数据信息和文献对专业人士非常有用。 　　——Physics Today《今日物理》本书作者由于对自然现象的研究以及在写作本书中所付出的努力而受到赞扬。这本书不仅对于研究雷电的人，而且对于高电压工程和非线性系统的研究者和科学家都非常有帮助。 ——IEEE Circuit Devices Magazine《IEEE电路器件杂志》这是一本包括雷电及其成因，以诸多不同方式影响世界及至人类活动等各方面在内的、综合性非常强且非常实用的学术编著。书中配有300多张高质量插图和珍贵照片，70多张表格，6000多份参考文献和书目，对研究生教学和研究工作的参考都非常有用。 　　——Surveys in Geophysics 《地球物理调查》

内容简介

　　本书是一部科学专著，也是一部雷电百科全书，全面描述了与雷电相关各个方面的综合知识。主要包括雷电研究历史、雷电特征、雷暴云电荷结构、各种类型雷电、人工引雷、雷电产生氮氧化物、闪电定位系统、雷电危害和雷电防护等内容。本书用很大篇幅的章节详细描述了下行负地闪及其各个阶段特征，重点在于描述雷电的整体过程，而不是只关注各个子过程。除了下行负地闪外，书中还分章节细致描述了正闪、双极性闪电、云闪、上行闪电、日本冬季雷电和球形闪电。作者Rakov教授和Uman 教授提供了大量闪电照片以及雷暴云、先导、回击的电流和电场等实测数据。人工引雷章节中包括带有接地导线的小火箭穿过雷暴云从而引发雷电和其他引雷方法，这些实验为研究和分析自然闪电提供了便利。本书还包括雷电电磁波的传播，雷电对于人和动物的危害以及其他行星中的闪电等内容。书中还讨论了一些之前其他书籍没有提到过的主题，如中高层大气雷电效应和远程雷电等，这些现已成为雷电科学研究者关注的热点。航空专家们会从本书雷电与飞机器章节中发现大量有价值的信息，工程师们也会从相应章节找到他们所需要的地面物体雷电防护的大量信息。书中配有300多张高质量描图和珍贵照片，70多张表格，6000多份参考文献和书目。雷电科研工作者通过本书可以一览涵盖物理学、气象学、生物学、电学、建筑学、化学等学科的雷电科学知识，走向雷电科学与研究的核心。此外，本书也可供物理学、电力工程、通信工程、计算机、航空航天、气象学、生态学和建筑学等专业技术人员以及其他任何对雷电感兴趣的人员阅读。

目录

译者序 原书前言 第1章引言1 1.1历史回顾 1 1.2雷电类型及术语 5 1.3雷电主要特征 7 1.4全球大气电路 9 1.5雷电能量利用 15 1.6小结 16 第2章雷电发生率 17 2.1引言 17 2.2雷暴单体和雷暴系统特征 18 2.3雷暴日 31 2.4雷暴小时 33 2.5雷电密度 34 2.6雷电长期发生率 40 2.7云闪地闪比例 42 2.8雷电随季节、位置和雷暴类型变化 特征 44 2.9各种物体雷击发生率 49 2.10小结 53 第3章雷暴云电荷结构 54 3.1引言 54 3.2积雨云 55 3.3非积雨云 81 3.4小结 84 第4章下行负地闪 85 4.1引言 85 4.2概述 85 4.3预击穿 93 4.4梯级先导 100 4.5连接过程 118 4.6回击 124 4.7后续先导 148 4.8连续电流 160 4.9M分量 164 4.10J过程和K过程 171 4.11规则脉冲簇 176 4.12小结 179 第5章正地闪和双极性地闪 181 5.1引言 181 5.2正闪发生条件 183 5.3正闪特征 188 5.4双极性地闪 201 5.5小结 203 第6章地物触发上行闪电 204 6.1引言 204 6.2概述 207 6.3电场特性 211 6.4脉冲电流 213 6.5高大建筑物雷电流反射 218 6.6雷击建筑物电磁场 224 6.7声音输出 225 6.8小结 225 第7章人工引发雷电 226 7.1引言 226 7.2小火箭引雷 228 7.3其他引雷技术 259 7.4结束语 263 第8章日本冬季雷电 264 8.1引言 264 8.2冬季雷暴云形成 265 8.3冬季雷暴云演变 266 8.4冬季自然闪电特征 267 8.5冬季火箭引雷 272 8.6小结 274 第9章云闪 275 9.1引言 275 9.2概述 276 9.3云闪UHF-VHF图像 280 9.4早期阶段 286 9.5后期阶段 295 9.6与地闪比较 298 9.7小结 299 第10章雷电与飞行器 300 10.1引言 300 10.2雷击飞机事件统计 302 10.3雷电机载研究项目 305 10.4雷电与飞机相互作用 309 10.5雷电测试标准 320 10.6事故 323 10.7小结 329 第11章雷声 331 11.1引言 331 11.2观察 331 11.3产生原理 336 11.4传播 347 11.5雷电通道声学成像 349 11.6小结 351 第12章雷电过程建模 352 12.1引言 352 12.2回击 352 12.3箭式先导 377 12.4梯级先导 380 12.5M分量 381 12.6其他过程 385 12.7小结 385 第13章远程雷电：天电，舒曼 共振和哨声 386 13.1引言 386 13.2理论背景 391 13.3天电 402 13.4舒曼共振 409 13.5哨声 416 13.6无线电噪声 422 13.7小结 424 第14章中高层大气中雷电 效应 425 14.1引言 425 14.2雷暴云顶部上行闪电通道 427 14.3磁层低亮度瞬态放电 427 14.4淘气精灵：电离层底部低亮度瞬态 发光现象 439 14.5逃逸电子、X射线和γ射线 440 14.6雷电和雷暴云电场与电离层和磁层 的相互作用 444 14.7小结 445 第15章大气中雷电化学效应 447 15.1引言 447 15.2回击通道NO产生机理 453 15.3实验测定单位能量NO产量 455 15.4地面电场确定雷电NO产量 456 15.5闪电外推法计算全球NO 产量 458 15.6高空测量计算NO产量 458 15.7核爆数据外推NO产量 460 15.8雷电产生微量气体的传播 461 15.9原始大气中微量气体和其他星球 大气 463 15.10小结 464 第16章来自星星的雷电 465 16.1引言 465 16.2探测技术 467 16.3金星 469 16.4木星 476 16.5土星 485 16.6天王星 487 16.7海王星 488 16.8结束语 490 第17章闪电定位系统 492 17.1引言 492 17.2电磁场定位技术 493 17.3磁定向法 496 17.4时差法 501 17.5美国国家闪电监测网 506 17.6干涉仪法 509 17.7地面光学仪定位 512 17.8卫星定位 512 17.9雷达定位 514 17.10小结 516 第18章雷电危害及防护 技术 517 18.1引言 517 18.2雷电危害的基本机制 517 18.3雷电防护 519 18.4物体或系统与雷电相互作用 545 18.5雷电测试标准 561 18.6小结 563 第19章雷电对人和动物的 危害 564 19.1伤亡统计 564 19.2电子学角度 567 19.3医学角度 568 19.4人身安全 571 19.5小结 572 第20章球形闪电、珠状闪电及其他 闪电 573 20.1引言 573 20.2球形闪电目击报告 575 20.3球形闪电统计 579 20.4球形闪电原理 581 20.5实验室模拟球形闪电 583 20.6珠状闪电 584 20.7其他类型闪电和放电现象 585 20.8结束语 589 附录优秀著作推荐590 作译者简介594

前言/序言

　　雷电是一种伴有电闪和雷鸣，令人印象深刻的自然放电现象，也是一种具有艺术美感，会引起科学家兴趣的现象。雷电同时也导致了很多问题，全球每年有数百人死于雷电。在美国，雷电每年造成100 多人死亡，还引起可怕的飞机失事导致数十人死亡，幸运的是这些事故只是少数。雷电还会引起森林火灾，点燃爆炸物，导致输电线路与电力系统故障，扰乱控制系统的灵敏电子设备运行。美国每年因雷击停电引起的损失超过10 亿美元。自古以来，人们对雷电一直保持了浓厚的兴趣，而对于雷电的科学探讨和研究始于100 多年前，从那时起发展突飞猛进。科学家需要收集大量信息，并对这些信息进行系统的归纳，然后再以深入浅出的方式提供给大家。Uman 教授在此方面迈出了第一步，他于1969 年编著了《Lightning》一书，并于1987 年和2001 年进行两次修订。《雷电（Lightning：Physics and Effects）》由Rakov 和Uman两位教授合作撰写，作为雷电领域杰出的专家，他们所撰写的这本新书代表了雷电科学技术发展的最高水平，出版这样一本包含大量雷电物理和雷电防护信息的图书是雷电科学史上一件引人注目的大事、Rakov 和Uman 的雷电百科全书为专业人士提供了大量的研究信息和文献信息。和其他雷电书籍相比，本书覆盖范围更广，信息量更丰富，即使在该领域取得了巨大成就的Golde 教授所编写的两卷本《Lightning》（1977 年）也无法与本书相媲美。《雷电》一书的写作非常有特色，几乎所有的章节都从引言开始并以小结结束， 这非常有利于读者识别出那些感兴趣章节的内容或者直接从简明描述中获得特定的主题。首章始于各国雷电神话（包括中国道教雷电的神话），这种写作方式可引起任何一个国家的任何一位捧起此书的读者的兴趣。书中对常见的雷电问题，诸如“雷电能量是否可以存储并加以利用？”“消雷器能否使得雷电提前释放？”“雷电击中人体后是否会导致人体严重烧伤？”等问题给予了既科学又严谨的回答。有关航空飞行雷击事故和球形闪电事件，以及各种与雷电活动相关事件的描述非常具有吸引力。总之，本书为专业和非专业人士摄取雷电知识提供了绝好的参考资料，上乘品质的内容反映了作者卓越的科研经验，当然，一本书覆盖范围再广也无法包括所有内容，比如高大建筑物上电晕离子云与闪电的关系，电晕会影响上行闪电是否触发，也会影响下行闪电的位置等问题本书并没有涉及。虽然本书已经出版10 余年，书中一些令人困惑的现象和部分难以解决的问题部分已经得以解决，但是书中大部分指明的方向仍然是人们当今探索的热点。

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