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