前 言第l章 緒論 1.1 研究內容及近期發展 1.2 大氣的基礎知識 1.2.1 大氣的化學構成 1.2.2 氣體狀態方程及虛溫 1.2.3 大氣中的水汽 1.2.4 大氣濕度的表示方法 1.2.5 大氣的垂直分層 1.3 大氣靜力學 1.3.1 流體靜力學平衡與流體靜力學方程 1.3.2 大氣質量及其垂直分布 1.3.3 位勢和位勢高度 1.3.4 標高和壓高公式 1.3.5 等壓面的厚度和高度 思考題與習題 參考文獻第2章 大氣熱力學基礎 2.1 熱力學系統 2.1.1 系統 2.1.2 狀態 2.1.3 過程 2.1.4 氣塊模型 2.2 熱力學**定律 2.2.1 熱力學**定律的普遍表達式 2.2.2 比熱 2.2.3 焓 2.3 熱力學第二定律 2.3.1 第二定律的數學表達式 2.3.2 自由能與吉布斯函數 2.3.3 麥克斯韋關系 2.4 水的熱力學屬性 2.4.1 水的相態平衡 2.4.2 相變潛熱 2.4.3 克勞修斯一克拉貝龍方程 2.5 大氣中的能量 2.5.1 大氣能量的基本形式 2.5.2 大氣能量的組合形式 2.6 等壓過程 2.6.1 等壓冷卻過程 2.6.2 等壓冷卻凝結過程 2.6.3 等壓絕熱過程 2.7 干絕熱過程 2.7.1 泊松方程 2.7.2 干絕熱減溫率 2.7.3 露點減溫率 2.7.4 位溫 2.7.5 位溫、熵及熱量收支 2.7.6 位溫的垂直變化 2.7.7 抬升凝結高度 2.8 濕絕熱過程 2.8.1 可逆濕絕熱過程 2.8.2 假絕熱過程 2.8.3 濕絕熱減溫率 2.8.4 相當位溫 2.8.5 假濕球位溫和假濕球溫度 2.8.6 假相當位溫和假相當溫度 2.8.7 焚風 2.9 混合過程 2.9.1 等壓絕熱混合 2.9.2 垂直混合 2.10 大氣熱力學圖 2.10.1 熱力學圖類型 2.10.2 熱力學圖解的應用 2.11 大氣靜力穩定度 2.11.1 大氣靜力穩定度概念 2.11.2 大氣靜力穩定度的判據 2.11.3 氣層的不穩定能量與條件性不穩定 2.12 薄層法 2.13 夾卷過程對氣層靜力穩定度的影響 2.14 氣層整層升降對靜力穩定度的影響 2.14.1 未飽和氣層及下沉逆溫 2.14.2 氣層升降過程中達到飽和狀態 思考題與習題 參考文獻第3章 大氣輻射學 3.1 輻射基本概念 3.1.1 電磁波譜 3.1.2 輻射基本度量 3.2 黑體輻射基本定理 3.2.1 吸收率、反射率和透過率 3.2.2 黑體 3.2.3 普朗克定律 3.2.4 維恩位移定律 3.2.5 斯蒂芬一玻爾茲曼定律 3.2.6 發射率和基爾霍夫定律 3.3 地球一大氣系統的輻射平衡 3.3.1 無大氣系統 3.3.2 單層大氣系統 3.3.3 真實地球能量收支 3.4 輻射傳輸基礎 3.4.1 輻射傳輸方程 3.4.2 比爾定律 3.4.3 施瓦氏方程 3.4.4 含散射的輻射傳輸 3.5 氣體的吸收 3.5.1 吸收光譜 3.5.2 譜線增寬 3.5.3 地球大氣吸收帶 3.6 粒子的散射與吸收 3.6.1 散射的物理量 3.6.2 體散射特性 3.6.3 散射的計算方法 思考題與習題 參考文獻第4章 云霧降水物理基礎 4.1 云霧形成機制和宏觀特征 4.1.1 云和降水的分類 4.1.2 云霧的形成機制 4.2 云降水微觀特征 4.2.1 云中水凝物粒子的相態分布和微觀特征 4.2.2 云滴尺度分布特征 4.2.3 雨滴形狀及尺度分布特征 4.2.4 冰晶和雪花的形狀及尺度分布特征 4.2.5 霰和雹的形狀、結構與尺度分布特征 4.3 云粒子的核化理論 4.3.1 云滴的同質核化 4.3.2 云滴的異質核化 4.4 水滴與冰晶的擴散增長 4.4.1 單個云滴的擴散增長 4.4.2 群滴的凝結增長 4.4.3 單個雪晶的擴散增長 4.4.4 冰水共存時冰晶的凝華生長——冰晶效應 4.5 液相云降水形成理論 4.5.1 連續碰并增長 4.5.2 隨機碰并增長 4.6 冰相云降水理論 4.6.1 冷云中降水的形成 4.6.2 冰雹的形成 思考題與習題 參考文獻第5章 大氣氣溶膠 5.1 大氣氣溶膠的基本特征 5.1.1 氣溶膠粒子的尺度 5.1.2 氣溶膠粒子的濃度 5.1.3 氣溶膠的粒徑譜分布 5.1.4 氣溶膠的源、匯及壽命 5.1.5 氣溶膠的混合狀態 5.2 氣溶膠的化學組成及來源估計 5.2.1 氣溶膠的化學組成 5.2.2 氣溶膠的來源判別 5.3 氣溶膠的觀測與測量 5.3.1 氣溶膠采樣器 5.3.2 氣溶膠物理性質的觀測儀器概述 5.3.3 氣溶膠化學組分分析技術 5.3.4 氣溶膠化學特性的實時分析 5.4 對流層氣溶膠的氣候學特征 5.4.1 氣溶膠粒子的質量濃度 5.4.2 氣溶膠粒子的數濃度 思考題與習題 參考文獻