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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