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目 录1

绪论1

第一章大气的组成和基本特性4

§1.1大气的成分4

1．各成分的比例4

2．几种气体在气象学上的作用4

§1.2大气的结构7

1．大气的上界7

2．大气的质量8

3．大气的分层9

1．状态参数14

§1.3空气的状态方程14

2．干空气的状态方程16

3．水汽的状态方程17

4．湿空气的状态方程18

§1.4空气湿度20

1．湿度参数20

2．湿度和温度的关系23

3．湿度随高度的变化24

第二章大气静力学26

§2.1大气静力平衡方程26

1．重力26

2．静力学方程28

3．静力学方程的应用30

1．几种特性大气的压高公式32

§2.2压高公式32

2．压高公式的应用35

§2.3重力位势38

1．位势和位势米38

2．等压面的位势高度39

3．绝对位势和相对位势42

§2.4气压系统43

1．气压形势图43

2．气压系统随高度的变化47

§2.5气压的分布和局地变化49

1．冬夏两季地面平均气压的分布49

2．气压的时间变化52

§3.1大气运动方程54

第三章空气的水平运动54

1．气压梯度力55

2．地转偏向力57

3．摩擦力62

4．运动方程的形式65

§3.2地转风和梯度风66

1．地转风公式66

2．梯度风公式69

3．梯度风的特点72

4．地转风偏差75

§3.3热成风77

1．热成风的意义77

2．热成风公式79

3．风随高度分布的基本类型82

4．气旋区和反气旋区风随高度的分布84

§3.4摩擦层中的风86

1．摩擦层中风的偏角86

2．摩擦层中风随高度的变化89

§3.5连续方程92

1．个别变化、局地变化和空间变化92

2．连续方程的形式94

3．散度的物理意义97

§3.6行星风、季风和地方性风99

1．行星风带99

2．季风102

3．海陆风和山谷风103

1．辐射的主要物理量105

§4.1辐射的基本定律105

第四章大气中的辐射过程105

2．几条基本定律109

§4.2太阳高度角和可照时间113

1．天球座标113

2．太阳高度角和方位角115

3．可照时间119

§4.3太阳辐射的理论分布121

1．太阳高度角与辐射通量的关系121

2．太阳辐射日总量124

3．太阳辐射理论分布的特点126

§4.4太阳辐射在大气中的削弱128

1．大气的吸收和散射128

2．大气透明度130

§4.5总辐射135

1．到达地面的辐射总量135

2．地面和云的反射率137

§4.6地球辐射139

1．地面辐射139

2．大气辐射和气层冷却率140

3．地面有效辐射142

§4.7地球的辐射差额145

1．地面的辐射差额145

2．地气系统的辐射差额146

§4.8地面平均气温的分布和变化149

1．引起地面温度变化的因素149

2．局地气温的日变化和年变化152

第五章大气热力学154

§5.1热力学第一定律154

§5.2干绝热过程156

1．泊松方程156

2．气温直减率158

3．未饱和湿空气的绝热过程160

4．位温与熵161

5．凝结高度165

§5.3假、湿绝热过程167

1．湿绝热直减率167

2．相当位温172

3．假相当位温173

4．假湿球位温174

5．焚风175

1．热力对流177

§5.4大气静力稳定度177

2．干空气与未饱和湿空气的静力稳定度179

3．饱和湿空气的静力稳定度182

4．位温分布与稳定度183

§5.5不稳定能量185

1．不稳定能的计算与图解185

2．条件性不稳定188

3．对流性不稳定191

§5.6温度对数压力图解的结构和应用192

1．图解结构的原理192

2．图解的应用196

1．近地面层的逆温203

§5.7大气中的逆温层203

2．自由大气中的逆温205

§5.8大气能量方程208

1．干空气能量方程208

2．湿空气能量方程210

第六章云雾和降水213

§6.1水分相态的变化213

1．水分相变和潜热213

2．相态平衡和不平衡的热力学特性216

§6.2饱和水汽压219

1．饱和水汽压公式219

2．饱和水汽压的变化221

3．不同曲率水滴的饱和水汽压224

§6.3蒸发和凝结227

1．蒸发速度227

2．凝结途径228

3．凝结核的作用230

§6.4雾和云231

1．雾的种类231

2．云的形成和特征234

3．云滴的下降速度238

4．云滴的增长240

§6.5降水244

1．可降水量244

2．降水的形式246

3．雪248

4．冰雹250

§6.6人工影响局部天气253

1．降水253

2．防雹256

3．防霜257

4．消雾258

第七章大气声光电259

§7.1大气中的声音259

1．声波在大气中的传播速度259

2．声波在大气中的传播路径261

3．风对声波传播的影响265

4．大气对声波的减弱作用266

1．能见度的定义和测定267

§7.2大气能见度267

2．亮度的概念269

3．空气光线方程270

4．水平气象能见度273

5．能见度的一般原理274

§7.3天空颜色和曙暮光278

1．天空的颜色278

2．曙暮光279

§7.4大气折射和蜃景282

1．大气光线路径方程282

2．夭文折射284

3．天空的视扁度286

4．星光闪烁287

5．蜃最288

§7.5虹、晕、华290

1．虹的形成291

2．晕的形成298

3．华的形成304

§7.6大气电场和雷暴电现象307

1．晴天大气电场307

2．闪电现象及其物理过程310

3．雷暴电荷313

4．雷暴316

第八章天气和气候318

§8.1气团和锋318

1．气团的变性318

2．锋面坡度和速度320

3．锋的种类323

§8.2气旋327

1．温带气旋327

2．热带气旋330

§8.3反气旋334

1．高压的种类334

2．寒潮334

§8.4大气环流337

1．大气环流的因素337

2．大气环流模式339

§8.5气候的形成343

1．辐射和环流的作用343

3．地形的作用344

2．海陆的作用344

4．人类活动的作用346

§8.6气候变迁347

1．地质时代的气候变迁347

2．历史时期的气候变迁349

3．气候变迁的原因352

§8.7中国的季节352

1．季节的划分352

2．24节气的应用354

§8.8中国气候的特点356

1．季风和雨带356

2．各区气候特点358

编后语364

附录气象上常用常数365