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内容简介

　　《大气科学专业系列教材：大气科学概论》是大气科学专业本科生的专业入门课教材，也可作为其他相关专业的本科生和研究生学习和参考用书，《大气科学专业系列教材：大气科学概论》分为八章，包括大气概述，大气辐射学，大气热力学，大气运动，云、雾和降水物理基础，天气和天气预报，气候变化，大气化学和大气污染。

内页插图

目录

绪论
第一章 大气概述
1.1 地球系统
1.2 地球大气的成分
1.3 大气科学的重要性
1.4 空气状态方程
1.5 主要气象要素
1.6 大气的垂直结构
1.7 气压场
小结
习题

第二章 大气辐射学
2.1 辐射概述
2.2 热辐射的基本定律
2.3 太阳辐射及其在大气中的衰减
2.4 到达地面的太阳辐射
2.5 地球辐射
2.6 地面辐射差额和能量平衡
2.7 地气系统能量平衡
小结
习题

第三章 大气热力学
3.1 大气温度
3.2 水（分）循环·相变
3.3 热流量方程
3.4 绝热过程和绝热温度变化
3.5 热力学图解
3.6 大气静力稳定度
小结
习题

第四章 大气运动
4.1 大气运动方程
4.2 自由大气中的平衡运动
4.3 大气边界层中的风
4.4 地转偏差和垂直运动
4.5 环流与涡度
4.6 大气环流
小结
习题

第五章 云、雾和降水物理学基础
5.1 云的分类、形成和特征
5.2 雾的形成和分类
5.3 形成云雾的微观过程
5.4 降水的形成过程
5.5 人工影响天气
小结
习题

第六章 天气和天气预报
6.1 天气图
6.2 温带地区天气系统
6.3 热带和副热带地区天气系统
6.4 中小尺度对流系统
6.5 天气预报
小结
习题

第七章 气候变化
7.1 气候概述
7.2 气候变化的史实
7.3 引起气候变化的自然因子
7.4 人类活动对气候的影响
7.5 未来气候的预测
小结
习题

第八章 大气化学和大气污染
8.1 控制大气化学成分的关键过程
……
附录 常用物理常数
参考文献

精彩书摘

　　（2）臭氧（03）臭氧的分子由三个氧原子组成，不同于人类呼吸所需的由两个原子组成的氧气。大气中臭氧含量极少，体积含量为10-7～10-8，如果将所有的臭氧都置于地表，只能形成一层厚度为0.3cm的气层。.臭氧随高度的分布是不均匀的，在10km以下含量只有10-8，10km以上开始增加，在约25km处最大，达10-5量级，再往上又逐渐减少，至50km则含量极小，因此，通常称10～50km这一层为臭氧层。臭氧层的形成与大气中的氧对太阳辐射的吸收有关。氧分子吸收太阳的短波辐射（紫外辐射）后被分解为两个氧原子，氧原子再与一个未分解的中性氧分子结合而成为一个臭氧分子。
　　大气中各层的臭氧浓度随时间而变化，这与地理纬度、季节以及天气形势有关，火山活动和太阳活动对其也有影响。南极地区春季的变化幅度最大，这时臭氧含量急剧减少，而会形成“臭氧洞”现象（详见第八章）。
　　臭氧对地球大气及地球生命非常重要。臭氧能吸收大量太阳紫外线，而使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布，从而对大气环流和气候产生重要影响；另一方面，由于太阳的紫外辐射在高空被臭氧挡住，地面上的生物就能免受紫外线的伤害。根据研究，如果臭氧减少1%，到达地面的紫外辐射将增强1%，因紫外辐射而诱发的皮肤癌病人将增加2％～5%。
　　臭氧问题自20世纪70年代以来越来越引起人们的关注。近年来，人们才认识到臭氧层的臭氧含量受那些浓度只有臭氧浓度几千分之一的痕量气体的影响，而人类活动正在改变这些气体的浓度，使臭氧日益减少。对臭氧影响最大的是氟氯甲烷类化合物（Chloro-Fluorocar-bon，简称CFC，也称卤代烃，俗称氟利昂），它可作为空调、冰箱等设备中的制冷剂，喷雾剂，生产中的催化剂，塑胶制品生产中的泡沫发生剂。这些气体被携带至臭氧层后，在紫外线作用下，经一系列的光化反应，使臭氧破坏减少。二、水汽大气中的水汽来自江、河、湖、海及潮湿物体表面的水分蒸发和植物的蒸腾。空气的垂直运动使水汽向上输送，同时又可使水汽发生凝结而转换成水滴，因此，大气中的水汽含量一般随高度的增加而明显减少。观测证明，在1.5～2km高度上，水汽含量已减少为地面的一半；至5km高度处，只有地面的1/10；再向上含量就更少。显然，大气中的水汽含量还与地理纬度、海岸分布、地势高低、季节以及天气条件等密切相关。在温暖潮湿的热带地区、低纬暖水洋面上，低空水汽含量最大，其体积混合比可达4%，而干燥的沙漠地带和极地，水汽含量极少，仅为0.1%～0.002%。在同一地区，一般夏季（北半球）的水汽含量多于冬季。
　　大气中的水汽在天气变化和地球系统的水循环中起着重要作用。水汽是云和降水的源泉。水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质（固态、液态、气态）。随着大气的垂直运动，空气中的水汽会发生凝结或凝华，形成水滴或冰晶，进而产生云和降水（雨、雪、冰雹等）。当水从一种相态转变为另一种相态时，会吸收或释放出一定的热量（潜热）；水汽又能强烈地吸收和放出长波辐射。因此，它直接影响地面和空气的温度，从而也影响大气的垂直运动。
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前言/序言

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