大气物理学
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基本信息·出版社:北京大学出版社
·页码:522 页
·出版日期:2003年05月
·ISBN:7301063015
·条形码:9787301063019
·版本:第1版
·装帧:平装
·开本:16
·正文语种:中文
·丛书名:普通高等教育“九五”教育部重点教材
内容简介 《大气物理学》是普通高等教育“九五”教育部重点教材。全书共分五篇,即(1)大气概论;(2)大气物理基础,包括大气辐射、大气热力学、大气动力学;(3)大气边界层物理;(4)云和降水物理学基础与大气电学;(5)大气光学、GPS气象和大气声学。《大气物理学》中的大气动力学部分相对比较精练,是从全书的完整性和系统性考虑而设这一章的,大气光学和声学部分在目前国内同类教科书中比较有特色,不但介绍了大气光、声的现象,还比较深入地讨论了大气光学和声散射的基本理论,便于读者进行进一步的研究工作,GPS气象是近年来发展的较新的领域。
编辑推荐 《大气物理学》是为高等院校大气科学系本科生编写的专业课教材,也可供相关专业的本科生或研究生以及从事大气科学和大气环境工作的人员学习和参考。
目录 第一篇 大气概论
第一章 行星大气和地球大气的演化
1.1行星大气
1.2地球大气的演化
第二章 地球大气的成分及分布
2.1干洁大气
2.1.1干空气状态方程
2.1I2碳的化合物
z.1.3臭氧
2.1.4硫的化合物
2.1.5氮的化合物
2.1.6氢、氮和气体的逃逸
2.2大气中的水汽
2.2.1大气湿度的表示方法
2.2.2湿空气的状态方程
2.2.3水汽的分布
2.3大气气溶胶
2.3.1气溶胶粒子的谱分布
2.3.2气溶胶粒子的来源
2.3.3气溶胶粒子在大气过程中的作用
习题
第三章 大气压力
3.1大气静力学方程和气压一高度公式
3.1.1大气静力学方程
3.1.2气压一高度公式
3.1.3大气标高
3.2大气模式
3.2.1等温大气t
3.2.2多元大气
3.2.3均质大气
3.3气压一位势高度公式
3.4标准大气
3.5气压的时空分布
3.5.1气压系统及其随高度的变化
3.5.2全球海平面气压分布特征
3.5.3高空等压面图
3.5.4气压随时间的变化
习题
第四章 大气的分层和结构
4.1大气分层
4.1.1按热力结构分层
4.1.2按化学成分分层
4.1.3外大气层
4.1.4按电磁特性分层
4.2大气质量及其垂直分布
4.3大气的主要下边界面--海洋
4.3.1海洋的物理特性
4.3.2海流
习题
参考文献
第二篇 大气物理基础
第五章 地面和大气中的辐射过程
5.1辐射的基本概念
5.1.1电磁辐射
5.1.2描述辐射场的物理量
5.2辐射的物理规律
5.2.1吸收率、反射率和透射率
5.2.2平衡辐射的基本规律
5.2.3太阳辐射和地球辐射的差别
5.3地球大气与辐射的相互作用
5.3.1大气对辐射吸收的物理过程
5.3.2大气吸收光谱
5.3.3大气对辐射的散射
5.3.4辐射能在介质中的传输
5.4太阳辐射在地球大气中的传输
5.4.1太阳和太阳辐射
5.4.2大气上界的太阳辐射能
5.4.3太阳的直接辐射
5.4.4天空的散射辐射
5.4.5地面对太阳辐射的反射和吸收
5.5地球一大气系统的长波辐射
5.5.1地面的长波辐射特性
5.5.2长波辐射在大气中的传输
5.5.3大气顶部射出的长波辐射
5.6地面、大气及地气系统的辐射平衡
5.6.1地气系统的辐射平衡
5.6.2地球大气的温室效应
5.6.3辐射差额沿纬度的变化
5.6.4地面、大气和地气系统的辐射差额
5.6.5观测到的辐射平衡
思考题
习题
第六章 大气热力学基础
6.1应用于大气的热力学基本规律
6.1.1预备知识
6.1.2热力学第一定律
6.1.3热力学第二定律和态函数
6.1.4含液态水的饱和湿空气系统
6.1.5大气中的能量
6.2大气中的干绝热过程
6.2.1干绝热减温率
6.2.2位温
6.2.3干绝热上升时的露点变化和抬升凝结高度
6.3可逆的饱和绝热过程和假绝热过程
6.3.1湿绝热减温率
6.3.2假相当位温
6.3.3焚风
6.4大气热力学图解
6.4.1温度对数压力图解的构造
6.4.2温度对数压力图解的应用
6.4.3温熵图解简介
6.4.4能量图解的一般原理
6.5绝热混合过程
6.5.1绝热等压混合(水平混合)
6.5.2不同高度空气的绝热混合(垂直混合)
6.5.3、湍流混合层
6.6等压冷却过程
6.7温湿参量
6.7.1相当温度和湿球温度
6.7.2假湿球温度和假湿球位温
6.7.3假相当位温和假相当温度
6.8、大气的静力稳定度
6.8.1静力稳定度判据
6.8.2条件性不稳定
6.8.3关于薄层法和夹卷作用的讨论
6.9整层气层升降时稳定度的变化
6.9.1未饱和情况及下沉逆温
6.9.2对流性不稳定(位势不稳定)
6.10逆温层
思考题
习题
第七章 大气动力学
第三篇 大气边界层物理
第八章 大气湍流基础
第九章 大气边界层
第十章 非均一下垫面对边界层的影响
第四篇 云和降水物理学基础与大气电学
第十一章 云雾形成的宏观条件及一般特征
第十二章 云雾降水形成的微物理过程
第十三章 积云动力学及云模式简介
第十四章 人工影响天气简介
第十五章 大气电学
第五篇 大气光学、GPS气象和大气声学
第十六章 散射的基本理论
第十七章 大气层的光学现象
第十八章 光线在大气中的折射
第十九章 GPS气象
第二十章 大气声学
部分习题答案
附录
……
序言 大气科学研究大气中各种现象的演变规律,这些现象包括物理的、化学的以及人类活动对大气的影响,探讨如何利用这些规律为人类社会和经济的发展服务。在漫长的历史发展过程中,大气科学形成了诸多分支学科,主要有大气物理学、大气探测、大气动力学、天气学、气候学、大气遥感、大气化学、边界层物理、数值预报及应用气象学等。大气物理学是大气科学的基础学科,涉及面很广,包括大气层的结构特征及其气象要素的三维时空分布,各种大气物理过程和现象,辐射能量的传输,大气热力过程,大气声、光、电现象的研究以及云雾降水物理等。
20世纪80年代末,北京大学大气物理与大气环境教研室曾同期出版了本科生教材《大气物理学》(王永生等)和《大气探测》(赵柏林、张霭琛等)。这两本主要的专业教科书,以其严谨、丰富、先进的内容在国内部分院校和科研部门产生了广泛影响,并得到有关部门的奖励。十多年过去了,人们对赖以生存的地球大气环境及气候变化有了更多的关注,计算机技术及遥感技术等新技术日新月异的进步更是极大地促进了大气科学的发展。在此形势下,教学方法的不断改革,教材的不断更新就越来越显得迫切了。
在教育部高教司和校领导的关怀下,按照“九五”重点教材建设的精神,一批长期在大气物理学课程教学第一线、具有丰富教学实践经验的教师,在原《大气物理学》的基础上,重新编写了这本教科书。全书分为五篇,包括大气概论、大气物理基础(包括大气辐射、大气热力学、大气动力学)、大气边界层物理、云和降水物理学基础与大气电学以及大气光学、GPS气象和大气声学,共20章。其中第一篇和第六章由盛裴轩编写,第五章和第十六章~第十九章由毛节泰编写,第七章由桑建国编写,第八章~第十章由张霭琛编写,第十一章~第十五章由李建国编写,第二十章的前五节由毛节泰编写,其余部分由潘乃先编写。张霭琛还出色地完成了绝大部分插图的绘制工作。盛裴轩对各章节文稿和插图作了必要的补充和修改,并最后审定。大气科学系的同事尹宏、陈家宜、张铮、谢安、朱元竞和张宏升教授,李万彪和赵春生副教授以及环境中心的蔡旭晖副教授等对有关章节作了认真审核,提出了宝贵的修改意见。
本书是为大气科学专业本科生的大气物理学课程编写的专业课教材,也可供相关专业的本科生或研究生学习和参考。第一、第二篇介绍的是大气概况及大气物理学的基本概念和原理,属于专业基础课的范畴。应说明的是,因部分高校大气科学专业的本科生需必修一门《大气动力学》课程,该课程另有大量可供选择的专门教材,因此本书中的大气动力学部分相对比较精练,考虑到它是大气边界层物理和云动力学的基础,从全书的完整性和系统性考虑而设了这一章。后面三篇比较深入地介绍了大气物理的有关分支学科。大气边界层物理,因其与大气环境密切相关而发展很快,为使学生对这方面有基本了解,专门编写了一篇。大气光学部分在目前国内同类教科书中是比较有特色的,不但介绍了大气光学现象,还讨论了大气光学的有关基本理论,并加入了GPS气象等新的内容。大气声学中对声散射理论和声遥感作了介绍,以便有兴趣的读者作进一步研究。
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