Microphysics of Clouds and Precipitation

فیزیک ابرها در چند دهه گذشته به چنان ادبیات حجیمی دست یافته است که مطالعه کمی قابل توجهی در کل این زمینه دشوار خواهد بود. این کتاب بر یک جنبه اصلی تمرکز دارد: میکروفیزیک ابر، که شامل فرآیندهایی است که منجر به تشکیل ابرها و ذرات بارش می شود. عمل متداول نشان داده است که می توان در میان جنبه های اصلی اضافی زیر تمایز قائل شد: دینامیک ابرها، که به فیزیک مسئول ویژگی های ماکروسکوپی ابرها مربوط می شود. الکتریسیته ابری، که با ساختار الکتریکی ابرها و فرآیندهای الکتریکی شدن ابر و ذرات بارش سروکار دارد. و اپتیک ابر و هواشناسی رادار، که اثرات امواج الکترومغناطیسی در تعامل با ابرها و بارش را توصیف می کند. یکی دیگر از زمینه‌های مرتبط با فیزیک ابرها، شیمی اتمسفر است که شامل ترکیب شیمیایی جو و چرخه حیات و ویژگی‌های اجزای گازی و ذرات آن می‌شود. با توجه به وابستگی متقابل طبیعی جنبه‌های مختلف فیزیک ابر، موضوع میکروفیزیک را نمی‌توان به‌طور بسیار معنادار خارج از زمینه مورد بحث قرار داد. بنابراین، لازم دیدیم که به طور خلاصه به چند مفهوم ساده و اساسی از دینامیک ابر و ترمودینامیک بپردازیم و شرحی از ویژگی‌های اصلی ذرات آئروسل اتمسفر ارائه دهیم. ما همچنین یک فصل جداگانه در مورد برخی از اثرات میدان‌های الکتریکی و بارها بر فرآیندهای تشکیل‌دهنده بارش گنجانده‌ایم.

Cloud physics has achieved such a voluminous literature over the past few decades that a significant quantitative study of the entire field would prove unwieldy. This book concentrates on one major aspect: cloud microphysics, which involves the processes that lead to the formation of individual cloud and precipitation particles. Common practice has shown that one may distinguish among the following additional major aspects: cloud dynamics, which is concerned with the physics responsible for the macroscopic features of clouds; cloud electricity, which deals with the electrical structure of clouds and the electrification processes of cloud and precipitation particles; and cloud optics and radar meteorology, which describe the effects of electromagnetic waves interacting with clouds and precipitation. Another field intimately related to cloud physics is atmospheric chemistry, which involves the chemical composition of the atmosphere and the life cycle and characteristics of its gaseous and particulate constituents. In view of the natural interdependence of the various aspects of cloud physics, the subject of microphysics cannot be discussed very meaningfully out of context. Therefore, we have found it necessary to touch briefly upon a few simple and basic concepts of cloud dynamics and thermodynamics, and to provide an account of the major characteristics of atmospheric aerosol particles. We have also included a separate chapter on some of the effects of electric fields and charges on the precipitation-forming processes.