Atmospheric Thermodynamics

ترمودینامیک اتمسفر موضوع چندین فصل در اکثر کتابهای درسی در مورد هواشناسی دینامیکی است، اما هیچ اثری به زبان انگلیسی وجود ندارد که به این موضوع رسیدگی خاص و گسترده تری بدهد. در نگارش کتاب درسی حاضر سعی شده این خلأ نسبتاً قابل توجه در ادبیات مربوط به علوم جوی پر شود. هدف ما ارائه کتابی به دانشجویان رشته هواشناسی بوده است که بتواند نقشی مشابه کتاب های درسی ترمودینامیک شیمیایی برای شیمیدانان ایفا کند. این به معنای دانش قبلی از ترمودینامیک عمومی است، مانند دانش آموزان در دوره های فیزیک عمومی. بنابراین، اگرچه اصول اساسی بررسی شده است (در چهار فصل اول)، آنها فقط به طور خلاصه مورد بحث قرار می گیرند، و تأکید بر آن موضوعاتی است که در فصل های بعدی، از طریق کاربرد آنها در مسائل جوی، مفید خواهند بود. هیچ تلاشی برای معرفی ترمودینامیک فرآیندهای برگشت ناپذیر انجام نشده است. از سوی دیگر، در نظر گرفتن سیستم‌های همگن ناهمگن و باز امکان فرمول‌بندی دقیق توابع ترمودینامیکی ابرها (به استثنای هر گونه در نظر گرفتن اثرات میکروفیزیکی) و درک بهتر تصاویر تقریبی که معمولاً در کاربردهای عملی وجود دارد را فراهم می‌کند.

The thermodynamics of the atmosphere is the subject of several chapters in most textbooks on dynamic meteorology, but there is no work in English to give the subject a specific and more extensive treatment. In writing the present textbook, we have tried to fill this rather remarkable gap in the literature related to atmospheric sciences. Our aim has been to provide students of meteorology with a book that can playa role similar to the textbooks on chemical thermodynamics for the chemists. This implies a previous knowledge of general thermodynamics, such as students acquire in general physics courses; therefore, although the basic principles are reviewed (in the first four chapters), they are only briefly discussed, and emphasis is laid on those topics that will be useful in later chapters, through their application to atmospheric problems. No attempt has been made to introduce the thermodynamics of irreversible processes; on the other hand, consideration of heterogeneous and open homogeneous systems permits a rigorous formulation of the thermodynamic functions of clouds (exclusive of any consideration of microphysical effets) and a better understanding of the approx­ imations usually implicit in practical applications.