大气物理学

前 言第l章 绪论 1.1 研究内容及近期发展 1.2 大气的基础知识 1.2.1 大气的化学构成 1.2.2 气体状态方程及虚温 1.2.3 大气中的水汽 1.2.4 大气湿度的表示方法 1.2.5 大气的垂直分层 1.3 大气静力学 1.3.1 流体静力学平衡与流体静力学方程 1.3.2 大气质量及其垂直分布 1.3.3 位势和位势高度 1.3.4 标高和压高公式 1.3.5 等压面的厚度和高度 思考题与习题 参考文献第2章 大气热力学基础 2.1 热力学系统 2.1.1 系统 2.1.2 状态 2.1.3 过程 2.1.4 气块模型 2.2 热力学**定律 2.2.1 热力学**定律的普遍表达式 2.2.2 比热 2.2.3 焓 2.3 热力学第二定律 2.3.1 第二定律的数学表达式 2.3.2 自由能与吉布斯函数 2.3.3 麦克斯韦关系 2.4 水的热力学属性 2.4.1 水的相态平衡 2.4.2 相变潜热 2.4.3 克劳修斯一克拉贝龙方程 2.5 大气中的能量 2.5.1 大气能量的基本形式 2.5.2 大气能量的组合形式 2.6 等压过程 2.6.1 等压冷却过程 2.6.2 等压冷却凝结过程 2.6.3 等压绝热过程 2.7 干绝热过程 2.7.1 泊松方程 2.7.2 干绝热减温率 2.7.3 露点减温率 2.7.4 位温 2.7.5 位温、熵及热量收支 2.7.6 位温的垂直变化 2.7.7 抬升凝结高度 2.8 湿绝热过程 2.8.1 可逆湿绝热过程 2.8.2 假绝热过程 2.8.3 湿绝热减温率 2.8.4 相当位温 2.8.5 假湿球位温和假湿球温度 2.8.6 假相当位温和假相当温度 2.8.7 焚风 2.9 混合过程 2.9.1 等压绝热混合 2.9.2 垂直混合 2.10 大气热力学图 2.10.1 热力学图类型 2.10.2 热力学图解的应用 2.11 大气静力稳定度 2.11.1 大气静力稳定度概念 2.11.2 大气静力稳定度的判据 2.11.3 气层的不稳定能量与条件性不稳定 2.12 薄层法 2.13 夹卷过程对气层静力稳定度的影响 2.14 气层整层升降对静力稳定度的影响 2.14.1 未饱和气层及下沉逆温 2.14.2 气层升降过程中达到饱和状态 思考题与习题 参考文献第3章 大气辐射学 3.1 辐射基本概念 3.1.1 电磁波谱 3.1.2 辐射基本度量 3.2 黑体辐射基本定理 3.2.1 吸收率、反射率和透过率 3.2.2 黑体 3.2.3 普朗克定律 3.2.4 维恩位移定律 3.2.5 斯蒂芬一玻尔兹曼定律 3.2.6 发射率和基尔霍夫定律 3.3 地球一大气系统的辐射平衡 3.3.1 无大气系统 3.3.2 单层大气系统 3.3.3 真实地球能量收支 3.4 辐射传输基础 3.4.1 辐射传输方程 3.4.2 比尔定律 3.4.3 施瓦氏方程 3.4.4 含散射的辐射传输 3.5 气体的吸收 3.5.1 吸收光谱 3.5.2 谱线增宽 3.5.3 地球大气吸收带 3.6 粒子的散射与吸收 3.6.1 散射的物理量 3.6.2 体散射特性 3.6.3 散射的计算方法 思考题与习题 参考文献第4章 云雾降水物理基础 4.1 云雾形成机制和宏观特征 4.1.1 云和降水的分类 4.1.2 云雾的形成机制 4.2 云降水微观特征 4.2.1 云中水凝物粒子的相态分布和微观特征 4.2.2 云滴尺度分布特征 4.2.3 雨滴形状及尺度分布特征 4.2.4 冰晶和雪花的形状及尺度分布特征 4.2.5 霰和雹的形状、结构与尺度分布特征 4.3 云粒子的核化理论 4.3.1 云滴的同质核化 4.3.2 云滴的异质核化 4.4 水滴与冰晶的扩散增长 4.4.1 单个云滴的扩散增长 4.4.2 群滴的凝结增长 4.4.3 单个雪晶的扩散增长 4.4.4 冰水共存时冰晶的凝华生长——冰晶效应 4.5 液相云降水形成理论 4.5.1 连续碰并增长 4.5.2 随机碰并增长 4.6 冰相云降水理论 4.6.1 冷云中降水的形成 4.6.2 冰雹的形成 思考题与习题 参考文献第5章 大气气溶胶 5.1 大气气溶胶的基本特征 5.1.1 气溶胶粒子的尺度 5.1.2 气溶胶粒子的浓度 5.1.3 气溶胶的粒径谱分布 5.1.4 气溶胶的源、汇及寿命 5.1.5 气溶胶的混合状态 5.2 气溶胶的化学组成及来源估计 5.2.1 气溶胶的化学组成 5.2.2 气溶胶的来源判别 5.3 气溶胶的观测与测量 5.3.1 气溶胶采样器 5.3.2 气溶胶物理性质的观测仪器概述 5.3.3 气溶胶化学组分分析技术 5.3.4 气溶胶化学特性的实时分析 5.4 对流层气溶胶的气候学特征 5.4.1 气溶胶粒子的质量浓度 5.4.2 气溶胶粒子的数浓度 思考题与习题 参考文献