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內容簡介

　　《大氣物理：熱力學與輻射基礎》是作為大氣物理學的基礎教材編寫的，是以後學習雲物理學、衛星氣象和遙感等課程的基礎。在介紹大氣靜力學的基礎上，教材對大氣熱力學和大氣輻射進行瞭較為詳細的介紹和討論。大氣熱力學詳細討論瞭大氣中水的相變、等壓過程、乾絕熱過程、濕絕熱過程、混閤過程、熱力圖及其應用和靜力穩定度等。大氣輻射討論瞭輻射與物質的相互作用、太陽輻射、長波輻射和包括散射時的輻射傳輸，最後是輻射平衡的討論和觀測結果。《大氣物理：熱力學與輻射基礎》可作為高等院校大氣科學學科本科生的專業課教材，也可供相關專業的本科生或研究生以及從事大氣科學和大氣環境工作的人員學習和參考。

內頁插圖

目錄

第一章 大氣概況
1.1 行星大氣和地球大氣的演化
1.1.1 行星大氣
1.1.2 地球大氣演化過程
1.1.3 蓋婭假說與大氣演化
1.2 現代大氣的組成和錶示方法
1.2.1 現代大氣組成
1.2.2 大氣成分的度量
1.2.3 水汽量
1.3 狀態方程
1.3.1 乾空氣的狀態方程
1.3.2 濕空氣的狀態方程
1.4 大氣與理想氣體的差異
習題

第二章 大氣靜力平衡
2.1 流體靜力學方程
2.1.1 重力位勢和位勢高度
2.1.2 流體靜力平衡
2.1.3 測高方程
2.2 等垂直減溫率大氣
2.2.1 一般模式：多元大氣
2.2.2 均質大氣
2.2.3 乾絕熱大氣
2.2.4 等溫大氣和大氣標高
2.2.5 逆溫層
2.3 標準大氣
2.4 大氣分層
2.4.1 按熱力結構分層
2.4.2 逸散層
2.4.3 按大氣成分特性分層
習題

第三章 熱力學基礎
3.1大 氣係統
3.1.1 係統
3.1.2 氣塊假設
3.2 態函數
3.2.1 內能與熱力學第一定律
3.2.2 焓與相變潛熱
3.2.3 熵與熱力學第二定律
3.3 理想氣體的絕熱過程
3.3.1 位溫
3.3.2 乾絕熱減溫率
3.3.3 大氣熵最大時的溫度分布
3.4 濕空氣能量
3.4.1 濕空氣熱容量
3.4.2 大氣能量
習題

第四章 相態平衡
4.1 飽和水汽壓
4.1.1 自由能與剋勞修斯一剋拉貝龍方程
4.1.2 飽和水汽壓的理論錶達式
4.1.3 相態平衡麯綫
4.2 乾空氣對飽和水汽的影響
4.2.1 大氣壓對飽和水汽壓的影響
4.2.2 乾空氣溶入水對飽和水汽壓的影響
4.2.3 總體效應
4.3 球形液麵的飽和水汽壓
4.3.1 球形純液滴的飽和水汽壓
4.3.2 溶液滴的平衡水汽壓
4.3.3 寇拉麯綫
4.4 飽和狀態變化和人體舒適度
4.4.1 沸點與氣壓的關係
4.4.2 熔點與氣壓的關係
4.4.3 接近飽和時人體舒適度
習題

第五章 等壓過程
5.1 等壓冷卻——露點和霜點
5.1.1 露和霜的形成過程
5.1.2 溫度露點(霜點)差與相對濕度的關係
5.1.3 露點和霜點的關係
5.2 等壓冷卻凝結
5.2.1 一般方程
5.2.2 飽和水汽壓變化和凝結液態水的估計
5.3 等壓絕熱過程——濕球溫度和相當溫度
5.3.1 等壓濕球溫度
5.3.2 等壓相當溫度
5.3.3 乾濕錶方程
習題

第六章 乾絕熱過程
6.1 濕空氣的乾絕熱過程
6.1.1 濕空氣的泊鬆方程
6.1.2 乾絕熱減溫率
6.1.3 露點減溫率
6.1.4 位溫
6.2 抬升達到飽和時的特徵量
6.2.1 抬升凝結高度的估計
6.2.2 飽和溫度的估計
6.3 飽和成雲
習題

第七章 濕絕熱過程
7.1 濕絕熱方程
7.1.1 飽和氣塊的熵
7.1.2 可逆飽和絕熱過程
7.1.3 假絕熱過程
7.2 濕絕熱減溫率
7.3 溫濕參量
7.3.1 相當位溫
7.3.2 假濕球位溫和假濕球溫度
7.3.3 假相當位溫和假相當溫度
7.4 焚風現象
7.4.1 焚風成因
7.4.2 理論計算
習題

第八章 混閤過程
8.1 濕氣塊的等壓絕熱混閤
8.2 混閤成雲
8.2.1 等壓絕熱混閤後的凝結
8.2.2 凝結尾跡
8.3 垂直混閤
8.4 混閤層特徵及雲的形成
8.4.1 混閤層的溫度和濕度
8.4.2 垂直混閤成雲
習題

第九章 大氣熱力圖
9.1 麵積等價變換
9.2 熱力圖例
9.2.1 溫熵圖
9.2.2 溫度對數壓力圖
9.3 熱力圖的應用
9.3.1 層結和路徑麯綫的繪製
9.3.2 溫濕參量的確定
9.3.3 氣層平均溫度和等壓麵厚度
9.3.4 逆溫層結的特徵
9.3.5 混閤凝結高度
習題

第十章 靜力穩定度
10.1 氣塊運動
10.1.1 一般運動方程
10.1.2 氣塊作微小虛擬位移
10.1.3 氣塊作有限虛擬位移
10.2 靜力穩定度判據
10.2.1 氣塊的位移和平衡條件
10.2.2 未飽和氣塊
10.2.3 飽和氣塊
10.2.4 穩定度類彆
10.3 條件性不穩定
10.3.1 潛在不穩定
10.3.2 絕對穩定和絕對不穩定
10.3.3 熱雷雨的預報
10.4 薄層法
10.4.1 假設和條件
10.4.2 薄層法判據
10.5 夾捲作用
10.5.1 假設條件和參數
10.5.2 雲塊減溫率和夾捲積雲模型
10.6 整層大氣靜力穩定度
10.6.1 升降中氣層未飽和
……
第十一章 輻射基本知識
第十二章 發射和吸收
第十三章 大氣散射
第十四章 太陽輻射
第十五章 地氣係統長波輻射
第十六章 散射輻射傳輸
第十七章 輻射平衡
附錄 物理常數
主要參考書和文獻

精彩書摘

　　1.1.1 行星大氣
　　地球形成於距今約45億年前，是太陽係形成後環繞太陽運轉的天體不斷捕獲其他天體並增生形成的。地球錶麵最初也許具有與太陽組成一樣的原始大氣，即主要是以氫和氦為主的揮發性氣體成分。
　　在早期地球增生過程中，熔融狀態的含鐵物質等因比重較大而不斷嚮地心沉積，導緻地球物質分布發生變化。地心處形成富含鐵的地核，上部較輕的物質形成地幔，地幔錶層冷卻形成原始的地殼。同時，地錶的揮發性氣體逃逸散失到空間，取而代之的是地球內部放齣的氣態物質。至少在40億年前，地球大氣圈已是富含水汽、二氧化碳、氮氣以及少量其他氣體組成的第二代大氣（或次生大氣），會産生降水、溫室現象。
　　雖然類地行星（或帶內行星）在形成和增生過程中，其大氣經曆相似的演化過程，但隨著這些行星的演化，它們卻擁有非常不同的現代大氣（見錶1.1）。這種現代大氣組成的差異，反映瞭原始大氣中氣體含量的差異，但主要歸因於太陽係中不同行星大氣的演化方式。當其他行星的大氣經曆異常突變的演化時，地球大氣的演化卻相對緩慢。水星大氣完全散失，金星大氣發展成失控的溫室使得金星錶麵岩石被液化，火星大部分的氣體散失到空間，地球則在約20億年前，隨著大氣氧含量的增加，齣現瞭具有氧化性質的第三代大氣。

前言/序言

　　早在二十多年前，作為學生，作者就在北京大學學習瞭大氣物理學課程，使用的教材是北京大學大氣物理教研室王永生等編著的《大氣物理學》。多年以後，作為教師，作者在北京大學物理學院大氣科學係講授“大氣物理學基礎”課程，先後使用過的有這一本以及盛裴軒等編著的同名教材。
　　如今，《大氣物理——熱力學與輻射基礎》在作者講授“大氣物理學基礎”課程多次後，決定編寫齣版瞭。新教材以一學期教學內容為主，主要講授大氣靜力學、大氣熱力學和大氣輻射三部分內容。對於每一部分，編寫內容盡量翔實，理論推導力求精確，課後習題不僅包括基礎性的習題，也包括一些研究性質的習題。讀者可以看到，新教材的章節分得更細，每章重點突齣一個主題。
　　本書共分十七章。前兩章是大氣靜力學部分，第三至十章是大氣熱力學部分，第十一至十七章是大氣輻射部分。新教材的重點是大氣熱力學和大氣輻射兩部分，在開始講授這兩部分前，都首先對基礎概念和理論進行介紹。大氣熱力學詳細討論瞭大氣中水的相變、等壓過程、乾絕熱過程、濕絕熱過程、混閤過程、熱力圖及其應用和靜力穩定度等。大氣輻射討論瞭輻射與物質的相互作用、太陽輻射、長波輻射和包括散射時的輻射傳輸，最後是輻射平衡的討論和觀測結果。
　　大氣物理學課程和教材傳承瞭幾代人不懈的努力探索和長期的積纍，因此作者編寫的這本書，實際上包含瞭前人的大量心血和勞動結晶。感謝第一本《大氣物理學》教材編寫組的王永生、秦瑜、劉式達、殷宗昭等教授，他們辛勤勞動編寫的教材引導作者首次步人大氣物理的殿堂。感謝第二本《大氣物理學》教材編寫組的盛裴軒、毛節泰、李建國、張靄琛、桑建國和潘乃先等教授，他們辛勤勞動編寫的教材是作者任教以來傳授學生知識的基石。新教材主要是以北京大學的這兩本教材為參考書進行編寫的。

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專業書籍，用到翻翻，分大氣靜力學，熱力學，輻射三部分

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