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2.4．自然气溶胶的产生 66

2.4.1．由燃烧和化学反应产生的核 67

2.4.2．海盐核的产生 74

2.4.3．大陆上空核的产生 79

2.4.4．核的碰并增长 80

2.5．参与云形成的核 82

2.6．气溶胶从对流层的消逸 86

第三章　云雾中水滴的增长 92

3.1．云滴的大小分布 92

3.1.1．实验技术 92

3.1.2．结果 97

3.1.3．小结 110

3.2．云的液态含水量 113

3.2.1．方法 113

3.2.2．结果 118

3.3．云滴增长的理论研究 120

3.3.1．单个云滴的凝结增长 120

3.3.2．积云中云滴群的凝结增长 124

3.3.3．小积云中大云滴的形成 138

3.3.4．层云中云滴的凝结增长 138

3.3.5．过饱和度的随机起伏对云滴谱加宽的影响 141

3.3.6．云滴的碰撞与碰并增长 143

3.3.7．小尺度湍流对云滴间碰撞的影响 151

3.4．结束语 152

第四章　云中冰相的生成 154

4.1．有杂质水的过冷却 155

4.2．过冷水的均质核化 163

4.3．过冷水低于-40℃的可能性 171

4.4．大气中的冰核 173

4.4.1．实验技术 173

4.4.2．冰核浓度与温度的关系 181

4.4.3．冰核浓度的时间和空间变化 185

4.4.4．冰核活化的方式 187

4.4.5．冰核的性质和起源 192

目录 1

译者的话 1

第二版序言 3

第一版序言 5

第一章　水汽凝结的核化过程 1

1.1．均质凝结 1

1.1.1．相变热力学 2

1.1.2．开尔文公式的热力学推导 3

1.1.3．与水汽处于统计平衡时的胚胎滴 5

1.1.4．不同大小胚胎间的统计平衡 6

1.1.5．在过饱和系统中的亚稳状态 7

1.1.6．定常流——水滴形成的速率 9

1.1.7．达到定常状态的时间 11

1.1.8．理论的进一步推广 12

1.1.9．理论和实验的比较 13

1.2．在离子上的凝结 17

1.3．不可溶粒子的核化 20

1.4．可溶粒子上的凝结 24

1.5．混合核上的凝结 29

1.6．结束语 30

第二章　大气凝结核 31

2.1．大气凝结核的收集、测量和识别 32

2.1.1．对埃根核的检测和计数技术（5×10-7厘米＜r＜0.1微米） 32

2.1.2．大核和巨核的取样和检测（0.1微米＜r＜10微米） 39

2.2．大气凝结核的浓度、大小和大小分布 51

2.2.1．埃根核的浓度及其随地点、时间及气象因子的变化 52

2.2.2．大核和巨核的浓度和谱分布 56

2.3．大气气溶胶的化学成分 63

4.5．冰核的再生过程 204

4.5.1．雪晶的碎裂 204

4.5.2．冻结水滴的碎裂 205

4.6．人造冰核 211

4.6.1．无机化合物的成冰核化性质 211

4.6.2．有机化合物的成冰核化性质 220

4.6.3．核化性质和晶体结构的关系 225

4.6.4．碘化银烟粒的产生和性质 227

第五章　雪晶的形成 235

5.1．固态降水分类 235

5.2．雪晶的质量、大小和下落速度 238

5.3．雪晶的定形和照相技术 244

5.4．自然云中冰晶的产生 246

5.4.1．雪晶单体的形态 246

5.4.2．冰晶聚合成雪片 254

5.5．实验室里的冰晶增长研究 257

5.5.1．冰晶形状随温度和过饱和度的变化 257

5.5.2．杂质对冰晶形状的影响 272

5.5.3．在电场里的冰晶增长 274

5.6．冰晶形状变化的机制 276

5.7．冰晶的表面结构 281

5.8．冰晶的增长率 287

第六章 自然降水过程物理学 293

6.1．降水的形式 294

6.2．降水形成的物理过程 296

6.3．降水云特征的观测资料 300

6.3.1．中纬度云的观测 300

6.3.2．热带和副热带地区云的观测 305

6.4．层状云降水 308

6.4.1．降水层状云的特征和结构 308

6.4.2．层状云中降水元的增长 317

6.5．阵雨云降水 325

6.5.1．阵雨云的特征和结构 325

6.5.2．云滴碰并形成的阵雨 327

6.5.3．大滴破碎引起的雨滴增殖 336

6.5.4．冰粒增长引起的阵雨 339

6.6．冰雹 341

6.6.1．冰雹的产生 341

6.6.2．冰雹的分类 342

6.6.3．冰雹的大小和形状 343

6.6.4．冰雹的结构 345

6.6.4.1．冰结构的种类 345

6.6.4.2．凝聚冰的密度、晶体结构和空气含量 346

6.6.4.3．软雹的结构 349

6.6.4.4．小雹丸的结构 351

6.6.4.5．冰雹的结构 351

6.6.5．冰雹的密度 360

6.6.6．冰雹的空气动力学 361

6.6.7．冰雹增长理论 362

6.6.8．冰雹的融化 382

第七章　人工影响云和降水 385

7.1．历史简介 385

7.2．积状云的撒播实验 388

7.2.1．撒播干冰的实验 388

7.2.2．用碘化银撒播积云 392

7.2.3．用水滴和吸湿性核撒播积云 395

7.3．撒播层状云的实验 398

7.4．大范围的播云作业 401

7.4.1．效果检验方法 402

7.4.2．用飞机撒播碘化银 403

7.4.3．用地面燃烧炉撒播碘化银—“巨大试验GrossversuchⅢ”计划 408

7.5．大冰雹的防止 409

7.6．讨论 411

第八章　云和降水的雷达研究 416

8.1．雷达基本理论 417

8.1.1．目标物后向散射功率的计算 417

8.1.2．雷达参数的选择 419

8.2．气象粒子对雷达波的散射和衰减 421

8.2.1．D《λ球形粒子的散射 421

8.2.2．D《λ非球形粒子的散射 422

8.2.3．散射理论的实验验证 430

8.2.4．D》λ/20的大的水成物的散射 432

8.2.5．非降水云的散射 442

8.2.6．雷达波通过云和降水的衰减 443

8.3．雷达资料的显示 445

8.4．不同云系的雷达回波 452

8.5．雷达信号的分析 455

8.5.1．回波强度的估算 455

8.5.2．信号脉动和多普勒雷达 458

8.5.3．多普勒谱和脉动强度谱 462

8.6．来自多普勒雷达的气象信息 462

8.6.1．由多普勒谱确定滴谱分布 462

8.6.2．阵雨和雷暴中空气运动及降水增长的测量 467

8.6.3．水平风、风切变和辐合的测定 474

8.7．雷达显示的降水性层状云的结构 478

8.7.1．一般特征 478

8.7.2．0℃层以上的区域 479

8.7.3．融化区 482

8.7.4．融化带下面的区域 483

8.7.5．水成物散射辐射的偏振 483

8.7.6．回波强度随高度的变化 484

8.7.7．融化带理论 485

8.7.8．雷达高带 488

8.8．用毫米波雷达探测非降水云 491

8.9．雷达探测积雨云和雷暴 493

8.10．雷达测量降雨 498

第九章　云的起电 504

9.1．晴天的垂直电场和电流 504

9.2．雷暴和闪电产生的地面电场 508

9.2.1．闪电造成的电场变化 508

9.2.2．闪电后电场的恢复——电矩的产生 515

9.3．闪电的结构 516

9.3.1．闪电摄影术 516

9.3.2．闪电时的电场变化 520

9.3.3．电击穿机制 528

9.4．雷暴的电结构 531

9.5．闪电和降水的相关性 536

9.6．雷暴中电荷产生和分离的机制 539

9.6.1．完善理论要满足的基本要求 539

9.6.2．云起电的主要机制 540

9.6.2.1．感应起电机制 540

9.6.2.2．大水滴破碎产生的起电 542

9.6.2.3．雷暴起电的对流理论 545

9.6.2.4．水的冻结和融化起电 545

9.6.2.5．冰内的热电效应 550

9.6.2.6．冰晶的碰撞和破裂起电 558

9.6.2.7．水滴的冻结和碎裂起电以及结霜起电 561

9.6.3．降水云中电荷和电场的产生 568

9.6.3.1．离子选择俘获的Wilson机制 568

9.6.3.2．极化电场中云粒子由水成物上弹回产生的起电 569

9.6.3.3．在雹丸上碰撞和冻结的云滴破碎起电 574

9.7．大气和地球间电量的输送——地球电荷的维持 576

9.7.1．闪电放电输送的电量 576

9.7.2．尖端放电电流输送的电量 576

9.7.3．降水输送的电量 578

9.7.4．地球表面的电量平衡 583

附录A 水滴在空气中下落时的碰撞与碰并 585

A.1．碰撞效率的理论计算 585

A.2．电场和电荷对碰撞效率的影响 596

A.3．水滴碰撞和碰并的实验研究 597

A.4．碰并机制 603

附录B　雨滴自由下落的物理特性 609

B.1．在静止空气中水滴下落的末速度 609

B.1.1．末速度的计算 609

B.1.2．雨滴末速度的测量 612

B.2．大雨滴的形状和破碎 615

B.3．雨滴谱 619

B.3.1．实验技术 619

B.3.2．观测结果的概括 624

一些有用的物理常数 631

参考文献和著者索引 634