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目录 1

作者为中文版写的序言 1

第一章 中层大气及其演化 1

1.1 引言 1

序言 2

1.2 地球大气的演化 2

1.3 可能的扰动 4

重要符号一览表 5

参考文献 8

第二章 大气中的化学概念 10

2.1 引言 10

2.2 热力学的原则 10

2.3 基本的化学动力学 15

2.3.1 双分子反应的碰撞理论 18

2.3.2 单分子反应 21

2.3.3 三分子反应 22

2.4 能级符号及其用法 23

2.4.1 普遍规则 25

2.4.2 电子辐射过程的选择定则 27

2.5 光离解过程 27

2.6 中层大气中的受激成分 30

参考文献 33

第三章 结构和动力学 35

3.1 引言 35

3.2 垂直结构以及某些观测到的动力学特征 36

3.3 大气动力学的基本描述 43

3.3.1 初始方程 43

3.3.2 准地转位涡度方程 52

3.4 动力学对化学成分的影响 55

3.5 大气环流模式 59

3.6 平流层二维动力学：概念性的介绍 63

3.6.1 纬圈平均和涡旋 63

3.6.2 平流层平均经圈环流的描述 65

3.7 波瞬态和波耗散的重要性 76

3.8 大气的一维表示法 86

参考文献 89

第四章 辐射 96

4.1 引言 96

4.2 大气顶部的太阳辐射 100

4.2.1 作为黑体的太阳 102

4.2.2 实测的太阳光谱 104

4.3.1 吸收 110

4.3 太阳辐射在大气中的衰减 110

4.3.2 分子和气溶胶粒子的散射 116

4.4 辐射传输 118

4.4.1 普遍方程 118

4.4.2 波长小于4微米辐射传输方程的解：多次散射 122

4.4.3 波长大于4微米辐射传输方程的解：红外辐射的吸收和发射 129

4.5 辐射的热效应 145

4.5.1 吸收辐射引起的加热 148

4.5.2 发射辐射引起的冷却 151

4.6 辐射的光化学效应 155

4.6.1 概述 155

4.6.2 主要大气分子的吸收截面 156

4.6.3 光离解系数的数值计算 189

参考文献 193

5.1 引言 210

第五章 组成和化学 210

5.2 氧化合物 212

5.2.1 纯氧化学 212

5.2.2 奇氧族以及某些观测结果 214

5.3 碳化合物 229

5.3.1 甲烷 229

5.3.2 甲烷氧化化学 234

5.3.3 甲烷氧化的某些最终产物：一氧化碳和二氧化碳 238

5.4 氢化合物 243

5.4.1 概述 243

5.4.2 氢基化学 252

5.4.3 奇氢族以及某些观测结果 256

5.5.1 平流层中氧化氮的源 262

5.5 氮化合物 262

5.5.2 平流层中奇氮和硝酸的化学 267

5.5.3 奇氮族：寿命和观测结果 270

5.5.4 热层下部和中间层的奇氮化学 282

5.5.5 热层下部和中间层的奇氮族 283

5.6 氯化合物 286

5.6.1 概述 286

5.6.2 氯化学 288

5.6.3 奇氯族：寿命和观测结果 292

5.7 其他的卤化物 298

5.8 硫化合物和气溶胶的形成 301

5.9 臭氧的总体平衡 308

参考文献 317

第六章 离子 334

6.1 引言 334

6.2.1 太阳辐射的作用 341

6.2 中层大气离子的形成 341

6.2.2 高能粒子的作用 345

6.2.3 不同电离过程的比较 352

6.3 正离子化学 353

6.3.1 E区的正离子 353

6.3.2 D区的正离子 358

6.3.3 平流层的正离子 362

6.4 负离子化学 366

6.4.1 D区的负离子 366

6.4.2 平流层的负离子 371

6.5 电离过程对中性成分的影响 373

6.6 电离层下部的无线电波 379

参考文献 384

7.1 引言 391

第七章 可能的扰动及大气响应 391

7.2 扰动研究中耦合的重要性 396

7.3 太阳辐照变化的影响 400

7.4 粒子沉降 407

7.5 火山喷发 412

7.6 人为活动的排放 416

7.6.1 二氧化碳 416

7.6.2 甲烷 422

7.6.3 一氧化二氮 424

7.6.4 对流层和平流层下部中的飞机影响 427

7.6.5 氟氯碳（CFC） 428

7.6.6 同时扰动 435

参考文献 437

附录A 物理常数和其他数据 447

附录B 气压-高度转换图 448

名词索引 449