前言 1
一 地球大气对天气的影响 1
大气的组成与结构 1
从前的火星并不是寒冷的荒漠 2
大气层演化的三个阶段 4
氧气的累积 6
大气的分层 8
对流层与对流层顶 9
平流层与平流层顶 10
中间层与中间层顶 11
热层、外大气层与电离层 11
二 大气环流 13
四季与回归线 14
地球为何与月球不同 16
信风和哈得莱环流 17
极地环流与费雷尔环流 21
三 海洋对热量的输送 26
洋流 27
温盐环流与北大西洋深水 30
全球海洋输送带 32
环流圈与边界洋流 34
四 水汽的蒸发与凝结及其对天气的影响 39
水分子与氢键 41
打破氢键：蒸发 41
比热容 42
潜热、绝热冷却与升温 44
位温 48
五 如何研究地球各个历史时期的气候 51
揭秘历史 51
树木的年轮 52
放射性碳年代测定法 53
花粉与甲虫 55
海底沉积物 55
冰芯 56
氧同位素与“重水” 60
来自海底的碳酸盐 61
六 改变地球历史的气候变化 62
放射性同位素测年法 62
了解石笋 63
古印第安人的安纳沙兹部落 64
动植物驯养 65
印度河河谷的文明 67
走出中亚大草原 69
蒙古帝国 70
高棉帝国 71
七 米路廷·米兰科维奇与天文周期 74
偏心率 75
黄赤交角 76
地轴摆动 78
喜帕恰斯与岁差 78
岁差的意义 80
当周期重叠时 81
米兰科维奇循环 82
阿德玛与克罗尔 82
火星上的米兰科维奇循环 84
八 冰川期——历史与未来 85
路易斯·阿格赛兹与大冰川期 86
冰川期、间冰期和地质期 88
冰川的形成与运动 94
地球变成了大雪球 95
未来还会有冰川期吗 97
九 爱德华·沃尔特·蒙德尔与不稳定的太阳 98
太阳黑子的活动周期是11年 99
斯庞尔极小期、达尔顿极小期与蒙德尔极小期 102
年轮与同位素 103
不稳定的太阳 106
太阳黑子与云的形成 107
联系还在继续 109
十 中世纪暖期 110
严冬 112
挪威的殖民与探险 112
红头发的艾里克与格陵兰岛定居 114
温暖的世界 115
海平面的变化与降水量的增加 117
衰落的开始 118
十一 小冰川期 121
越来越大的暴雨 122
潮湿的夏天、微薄的收成与饥荒 123
潮湿天气引发的疾病 124
边际土地上农业的衰退 124
冰川在前移 125
低地上的严冬 127
冰上市场 128
气压带的分布 128
天气的缓慢复苏与“白色”圣诞节传统的开始 130
十二 温室气体与温室效应 132
有效温度 133
辐射的释放与吸收 135
吉思－巴茨特·傅里叶、约翰·廷德尔与温室效应 137
斯凡特·阿列纽斯 139
弱早期太阳佯谬与盖娅假说 141
温室效应增强与全球变暖趋势 146
十三 碳循环 149
呼吸作用 150
碳库 153
碳循环——源与汇 154
碳酸盐分解水层与碳酸盐代偿深度 156
打破碳的自然循环 157
二氧化碳的增加与碳汇的消失 158
十四 地球在太空中有多亮 160
反照率 162
反照率与温度 164
反照率的正反馈 166
冰面反照率与气候变暖 167
土地用途的改变使反照率发生了变化 168
十五 云层与微粒 171
云层的反照率有强有弱 171
反射与吸收 173
云凝结核 175
气溶胶 177
气溶胶对太阳辐射的影响 178
气溶胶与云层 179
十六 来自太阳与地球的辐射 181
电磁辐射 181
光谱与彩虹 184
电磁波谱 187
太阳风、宇宙射线与放射性衰变 188
十七 辐射平衡 190
潜热与波文比 192
日较差与四季变化 193
太阳辐射与臭氧层 194
地表辐射 197
十八 对气候变化的测量 200
设置温度计 201
计量器具及其使用需要规范化 203
英格兰中部地区的温度记录 204
微小温度变化的测量 207
地面气象台站 208
气象气球与气象卫星 209
地球在变暖吗 210
十九 城市热岛 212
城市降雨越来越多，而空气却越来越干燥 213
城市的阳光不再那么明媚 214
除了城市峡谷以外，城市里的风越来越小 216
城市热岛与城市圆顶 217
热岛与全球变暖 218
二十 海面在上升吗 221
冰原的扩张与后退 222
地壳均衡说与冰川后退 222
热膨胀与热存储 224
有关海平面的历史记载 225
未来海平面会上升吗 227
二十一 全球变暖 230
政府间气候变化专门委员会（IPCC） 231
第三次评估报告 232
批评意见 233
关于经济发展的疑义 235
二十二 气候模式 237
模式的建立 238
模式的发展 242
模式的缺陷 244
模拟气候变化的其他方法 245
二十三 气候变化有那么糟吗 247
水汽蒸发与有效降雨量 247
对农业的影响 248
对野生动植物的影响 249
高纬度地区的气候变暖最明显 250
外源疾病 251
海平面与暴风雨 253
二十四 阻止气候变化还是接受并适应它 255
预防准则 256
减少排放 257
《京都议定书》能达到预期目标吗 260
附录 262
国际单位及单位转换 262
国际单位制使用的前缀 264
参考书目及扩展阅读书目 265