高等大气物理学 上PDF电子书下载

前言 1

绪论 1

第一篇　大气的组成与物理特性 1

目录 1

第一章　大气的气体成份 4

§1.1　干洁大气 4

§1.2　二氧化碳（CO2） 6

§1.3　臭氧（O3） 10

§1.4　水汽（H2O） 19

§1.5　其它大气痕量气体 20

§2.1　大气气溶胶 30

第二章　大气中的粒子群 30

§2.2　雾粒子 42

§2.3　云粒子 43

§2.4　降水粒子 49

第三章　大气的运动、能量与构造 54

§3.1　大气运动的基本特点 55

§3.2　大气能量与转换 61

§3.3　大气运动的构造 69

第四章　大气的光学特性 81

§4.1　大气的折射 81

§4.2　大气的消光 85

§4.3　大气的反射 96

§4.4　大气光象 101

第五章　大气的电学特性 106

§5.1　晴天大气的电特性 106

§5.2　云与降水的电结构 119

§5.3　大气中的放电现象 126

§5.4　全球大气电平衡 133

参考文献 136

第二篇　大气湍流 138

§6.1　流体运动的稳定性 140

第六章　湍流的发生与描述 140

§6.2　Ландау模式与实验事实 144

§6.3　Lorenz系统的非周期运动 154

§6.4　湍流与混沌 167

§6.5　湍流的统计描述 176

第七章　湍流动力学 184

§7.1　Reynolds方程与半经验理论 184

§7.2　湍流能量方程 189

§7.3　均匀各向同性湍流 191

§7.4　局地均匀各向同性湍流 199

§7.5　湍流谱理论 206

§7.6　湍流介质的温度统计结构 211

§7.7　湍流泛函方程 216

第八章　大气湍流结构 222

§8.1　大气温度层结对湍流的影响——Richardson数 222

§8.2　大气边界层 226

§8.3　大气边界层的数值模拟 239

§8.4　自由大气中的湍流 252

§8.5　云中的湍流 263

第九章　大气湍流扩散 269

§9.1　粒子在大气湍流中的运动 269

§9.2　湍流扩散统计理论 272

§9.3　湍流扩散的Euler方法与半经验理论 279

§9.4　边界层大气湍流扩散 285

第十章　波在湍流大气中的传播 288

§10.1　大气折射率起伏 288

§10.2　波传播方程 292

§10.3　电磁波散射 300

§10.4　声波散射 314

§10.5　弱湍流大气中的电磁波视线传播 319

§10.6　强湍流大气中的电磁波视线传播 334

参考文献 345

第三篇　云和降水物理 347

§11.1　水汽中液水的核化 349

第十一章　云滴的形成与凝结增长 349

§11.2　外来核在新相形成中的作用 355

§11.3　云核 364

§11.4　云滴的扩散增长 370

§11.5　积云中云滴群的凝结增长 382

§11.6　过饱和度随机起伏对云滴凝结增长的影响 389

第十二章　冰粒子的形成与增长 394

§12.1　冰相粒子的核化过程 395

§12.2　大气冰核 405

§12.3　冰晶增长 414

第十三章　粒子的碰并过程 427

§13.1　空气介质对云滴运动的阻力 428

§13.2　空气中粒子降落末速度 438

§13.3　粒子间相互作用 448

第十四章　降水形成的微物理学 476

§14.1　水滴的碰并增长 477

§14.2　三相过程 500

§14.3　层状云中降水粒子的形成 505

§14.4　积状云中降水粒子的形成 510

§14.5　冰雹形成的微物理过程 518

第十五章　雷雨云物理 535

§15.1　水滴起电机制 535

§15.2　冰晶过程的起电机制 553

§15.3　雷雨云电结构形成理论 556

§15.4　闪电形成的机制 568

§15.5　闪电的物理化学效应 593

第十六章　积云和强风暴动力学 602

§16.1　对流运动的动力学和热力学方程组 602

§16.2　影响积云发展的一些主要因子和过程 613

§16.3　积云数值模式 628

§16.4　强风暴的简单模型 651

参考文献 657

第四篇　大气辐射 659

§17.1　太阳光谱及其变化 661

第十七章　太阳辐射 661

§17.2　太阳常数及其变化 667

§17.3　大气上界的日射分布和变化 672

第十八章　大气的吸收和发射 678

§18.1　基本概念 678

§18.2　谱线的强度、半宽度和线型 690

§18.3　大气分子的吸收带 697

§18.4　光谱吸收的计算 709

§18.5　晴空大气的冷却率和加热率 724

第十九章　大气散射 740

§19.1　Stokes参量 740

§19.2　球形粒子的Mie散射理论 750

§19.3　非球形粒子的散射理论 771

§19.4　粒子群的散射 792

§19.5　大气气溶胶和云的体元散射和吸收 797

第二十章　大气辐射传输理论 821

§20.1　辐射传输方程 821

§20.2　相函数的多项式展开与方程简化 830

§20.3　二流（Two-Stream）近似和通量计算方法 834

§20.4　离散坐标法 838

§20.5　迭代法 848

§20.6　不变性原理 850

§20.7　累加法 861

§20.8　Monte-Carlo方法 865

第二十一章　大气光象理论 868

§21.1　大气散射光的强度和偏振 868

§21.2　曙暮光的成因 886

§21.3　华、虹、晕的成因 893

§21.4　能见度 901

第二十二章　大气辐射和光化学 911

§22.1　光致电离与离子光化学 912

§22.2　光致离解与平流层-中层大气光化学 922

§22.3　光致离解与对流层光化学 941

第二十三章　大气辐射与气候 952

§23.1　热量平衡方程 953

§23.2　辐射平衡与气候模式 956

§23.3　辐射-对流平衡模式与温度廓线 966

§23.4　大气成分变化对气候变化的影响 970

§23.5　云-辐射相互作用与气候 983

参考文献 989

第五篇　大气信号与遥感物理 994

第二十四章　大气声波信号与遥感 995

§24.1　声波在大气中的传播 995

§24.2　声雷达探测 1007

§24.3　大气次声信号的探测 1021

参考文献 1032

第二十五章　大气热辐射信号与遥感 1034

§25.1　大气热辐射信号特性 1034

§25.2　大气热辐射遥感方程 1049

§25.3　大气热辐射遥感方程的基本特性 1054

§25.4　反演方法 1060

§25.5　探测结果 1068

参考文献 1077

第二十六章　大气光学信号与遥感 1079

§26.1　太阳紫外辐射与臭氧探测 1079

§26.2　大气气溶胶光学特性遥感 1098

§26.3　光闪烁效应与大气动力结构遥感 1106

参考文献 1116

第二十七章　微波气象雷达探测 1118

§27.1　天气多普勒雷达的相干接收与回波功率 1119

§27.2　天气多普勒雷达探测原理与回波信号的统计特征 1130

§27.3　天气多普勒雷达探测气象要素的方法 1138

§27.4　VHF-UHF多普勒雷达探测 1168

§27.5　FM-CW雷达探测 1182

§27.6　偏振波雷达探测 1187

参考文献 1198

第二十八章　激光雷达大气遥感 1200

§28.1　光雷达方程 1201

§28.2　低层大气光学特性的激光雷达探测 1202

§28.3　大气气溶胶和烟尘的激光雷达探测 1211

§28.4　大气运动的激光雷达探测 1223

§28.5　大气气体成份的激光雷达探测 1232

§28.6　大气温度和压力的激光雷达探测 1242

参考文献 1248

第二十九章　大气天电信号与遥感 1250

§29.1　大气静电场变化与云中电荷分布 1250

§29.2　天电信号 1254

§29.3　雷电定位 1263

§29.4　云中闪电分布探测 1271

参考文献 1276