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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。
【编辑推荐】
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111历史回顾 112雷电类型及术语 513雷电主要特征 714全球大气电路 915雷电能量利用 1516小结 16第2章雷电发生率 1721引言 1722雷暴单体和雷暴系统特征 1823雷暴日 3124雷暴小时 3325雷电密度 3426雷电长期发生率 4027云闪地闪比例 4228雷电随季节、位置和雷暴类型变化特征 4429各种物体雷击发生率 49210小结 53第3章雷暴云电荷结构 5431引言 5432积雨云 5533非积雨云 8134小结 84第4章下行负地闪 8541引言 8542概述 8543预击穿 9344梯级先导 10045连接过程 11846回击 12447后续先导 14848连续电流 16049M分量 164410J过程和K过程 171411规则脉冲簇 176412小结 179第5章正地闪和双极性地闪 18151引言 18152正闪发生条件 18353正闪特征 18854双极性地闪 20155小结 203第6章地物触发上行闪电 20461引言 20462概述 20763电场特性 21164脉冲电流 21365高大建筑物雷电流反射 21866雷击建筑物电磁场 22467声音输出 22568小结 225第7章人工引发雷电 22671引言 22672小火箭引雷 22873其他引雷技术 25974结束语 263第8章日本冬季雷电 26481引言 26482冬季雷暴云形成 26583冬季雷暴云演变 26684冬季自然闪电特征 26785冬季火箭引雷 27286小结 274第9章云闪 27591引言 27592概述 27693云闪UHF-VHF图像 28094早期阶段 28695后期阶段 29596与地闪比较 29897小结 299第10章雷电与飞行器 300101引言 300102雷击飞机事件统计 302103雷电机载研究项目 305104雷电与飞机相互作用 309105雷电测试标准 320106事故 323107小结 329第11章雷声 331111引言 331112观察 331113产生原理 336114传播 347115雷电通道声学成像 349116小结 351第12章雷电过程建模 352121引言 352122回击 352123箭式先导 377124梯级先导 380125M分量 381126其他过程 385127小结 385第13章远程雷电：天电，舒曼共振和哨声 386131引言 386132理论背景 391133天电 402134舒曼共振 409135哨声 416136无线电噪声 422137小结 424第14章中高层大气中雷电效应 425141引言 425142雷暴云顶部上行闪电通道 427143磁层低亮度瞬态放电 427144淘气精灵：电离层底部低亮度瞬态发光现象 439145逃逸电子、X射线和γ射线 440146雷电和雷暴云电场与电离层和磁层的相互作用 444147小结 445第15章大气中雷电化学效应 447151引言 447152回击通道NO产生机理 453153实验测定单位能量NO产量 455154地面电场确定雷电NO产量 456155闪电外推法计算全球NO产量 458156高空测量计算NO产量 458157核爆数据外推NO产量 460158雷电产生微量气体的传播 461159原始大气中微量气体和其他星球大气 4631510小结 464第16章来自星星的雷电 465161引言 465162探测技术 467163金星 469164木星 476165土星 485166天王星 487167海王星 488168结束语 490第17章闪电定位系统 492171引言 492172电磁场定位技术 493173磁定向法 496174时差法 501175美国国家闪电监测网 506176干涉仪法 509177地面光学仪定位 512178卫星定位 512179雷达定位 5141710小结 516第18章雷电危害及防护技术 517181引言 517182雷电危害的基本机制 517183雷电防护 519184物体或系统与雷电相互作用 545185雷电测试标准 561186小结 563第19章雷电对人和动物的危害 564191伤亡统计 564192电子学角度 567193医学角度 568194人身安全 571195小结 572第20章球形闪电、珠状闪电及其他闪电 573201引言 573202球形闪电目击报告 575203球形闪电统计 579204球形闪电原理 581205实验室模拟球形闪电 583206珠状闪电 584207其他类型闪电和放电现象 585208结束语 589附录优秀著作推荐590作译者简介594
【前言】
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。
