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第一章 绪论 1

1 引言 1

2 大气化学的研究内容和研究方法 1

2.1 大气化学的研究内容 3

2.2　大气化学的研究方法 3

3　大气的组成 7

4　大气的结构 9

5　地球大气的形成和演化 14

5.1 行星大气—地球大气的独特化学组成 18

5.2　宇宙气体的消散 20

5.3　次生大气成分 22

5.4　生物活动在地球大气气演化过程中的作用 23

第二章　控制大气化学成分的关键过程 31

1 地表源 31

1.1　生物源的重要性 31

1.2　生物源的特点 32

1.3　对全球大气有重要作用的地表生物源 34

1.4　地表非生物源 38

1.5　地表生物源排放通量的测量方法 40

2　微量成分的长距离输送 47

3　均相和非均相化学转化过程 51

3.1　均相气相过程 51

3.2　均相液相转化过程 59

3.3　非均相化学转化过程 62

4　清除过程 64

4.1　乾清除过程 65

4.2　湿清除过程 70

4.3　雾和露 78

4.4　湿清除过程的实验研究 79

第三章　大气微量成分的循环过程 85

1　概论 85

2　水循环 86

2.1　大气水的源 86

2.2　水汽在大气中的输送和分布 88

2.3　水汽在大气中的化学变化和它的汇 89

3　氢循环 90

3.1　大气中氢的浓度和分布 91

3.2　大气氢气的源和汇 91

3.3　大气氢气的化学转化 95

4　碳循环 97

4.1　碳循环概况 97

4.2　反应性含碳化合物的循环 98

4.3　二氧化碳循环 121

5　氮循环 126

5.1　概况 126

5.2　氮化合物的源和汇 128

5.3　氮化物的化学转化过程 130

5.4　氮化物的浓度和空间分布 132

5.5　氮循环 133

6 硫循环 134

6.1　概况 135

6.2　硫化物的源及其浓度的空间分布 135

6.3　化学转化和清除过程 139

6.4　硫循环 143

第四章 大气气溶胶 147

1 大气气溶胶的基本特徵 147

1.1　概述 147

1.2　粒子尺度——等效直径的概念 148

1.3 浓度 150

1.4　粒度谱分布 152

1.5 气溶胶粒子的寿命 160

2　气溶胶粒子的产生过程 165

2.1 固体、液体物质的破碎过程 165

2.2　气—粒转化过程 167

2.3　光化学烟雾 171

3　大气气溶胶的化学组成 174

3.1　成分概率密度谱分布函数 174

3.2　化学成分平均浓度 175

3.3　化学成份平均浓度的谱分布 181

4 气溶胶来源的判别和定量分析—气溶胶元素浓度资料的统计处理 187

4.1 大气污染物分布的接收点模式 187

4.2　乾净大陆大气气溶胶的来源分析 192

4.3　城市污染大气气溶胶的来源分析 194

5　气溶胶观测实验方法概要 197

5.1 气溶胶物理性质的观测仪器概述 197

5.2　气溶胶采样仪器 203

5.3　气溶胶化学成分分析方法概要 212

5.4 观测实验方法要点 225

1　大气化学与气候 229

第五章　大气化学组成的变化及其引起的气候和生态环境的变化 229

2　观测到的大气化学组成的变化及其原因 230

2.1　大气二氧化碳浓度的变化 230

2.2　大气甲烷浓度的变化 231

2.3　大气臭氧含量的变化 236

2.4　其它微量气体浓度的变化 237

3　大气化学组成的未来变化趋势 238

3.1 大气二氧化碳浓度变化趋势预测 238

3.2 甲烷等大气微量成分未来浓度变化趋势的预测 251

4　大气成分在地球气候系统中的作用 253

5　大气成分浓度变化引起的气候变化 259

5.1　气候变化数值模拟 259

5.2　简单模式预测的大气二氧化碳浓度加倍引起的气候变化 260

5.3　三维大气环流模式预测的大气二氧化碳浓度加倍引起的气候变化 262

5.4　海—气耦合模式预测的大气二氧化碳浓度增加引起的气候变化 265

5.5 甲烷等其它微量气体和气溶胶浓度变化引起的气候变化 270

6 大气成分浓度变化引起的其它环境问题 275

1　光化学基础 281

1.1 概述 281

第六章　大气臭氧 281

1.2　气体分子对光的选择吸收 283

1.3　量子效率 285

1.4　感光反应 287

1.5　光化学平衡 288

2　氧—氮大气的光化学平衡理论 290

2.1　氧分子对太阳幅射的吸收 290

2.2　臭氧的产生和破坏 296

3　平流层臭氧 299

3.1　概述 299

2.3　氧—氮大气中的臭氧光化学平衡 299

3.2 臭氧含量的空间分布和随时间的变化 300

3.3 南极臭氧洞问题 309

3.4　人类活动对平流层臭氧的影响 313

4　对流层臭氧 318

4.1　对流层臭氧的源和汇 318

4.2　对流层臭氧的全球分布和季节变化 322

4.3　对流层臭氧的环境效应 325

5　臭氧观测概要 326

5.1　气柱臭氧总量和平流层臭氧浓度分布的地面光学观测方法 326

5.2　平流层臭氧分布的空中观测 329

5.3　臭氧的卫星观测 331

5.4　地表臭氧浓度的观测方法 334

第七章　云雾降水化学 337

1　云雾降水基础知识 337

1.1　水汽和水 337

1.2　云的形成和分类 341

1.3　降水的形成 345

1.4　雾 348

2　云化学 351

2.1　观测到的云水化学成分 351

2.2　云化学 353

3　降水化学 357

3.1　观测的降水化学成分 357

3.2　降水化学 362

3.3　降水化学成份溶度与降水量和降水类型的关系 364

3.4　降水化学成分的一般特徵 365

4　雾化学 371

5　酸雨问题 372

5.1　溶液酸碱度的一般描述 372

5.2　酸雨问题一般描述 374

5.3　酸雨判别标准质疑 376

5.4　观测到的降水酸度地理分布 378

5.5　影响降水酸度的主要化学过程 380

5.6　酸雨的危害及其防治 386

6　降水中的放射性同位素 389

6.1　大气中的放射性同位素 389

6.2　降水中的放射性同位素 391

第八章　全球大气化学和地球系统科学 393

1　地球系统科学 393

1.1　地球系统科学的产生 393

1.2　几千年到几百万年时间尺度的全球变化 396

1.3　几十年到几百年时间尺度的全球变化 403

2　美国全球大气化学研究计划 408

2.1 计划的产生过程 410

2.2　研究计划的最终目标 410

2.3　研究内容和要解决的科学问题 415

3 国际全球大气化学研究计划（IGAC） 415

3.1　计划的产生过程 415

3.2 IGAC的目标 415

3.3　IGAC的主要研究内容 416

3.4　IGAC的结构及其与IGBP的关系 426