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第一章晨间的彩虹1

1.1 某些人是善于预测天气的，而另外一些人则否1

1.2上古时代的气象学家5

1.2.1 亚里斯多德的气象学观点6

1.2.2 阿基米德沐浴10

1.3文艺复兴时代的气象学11

1.3.1 空气有重量12

1.3.2 ……且吹来热风与冷风14

1.3.3 溶解冰块但却不使水增暖的热15

1.3.4 不可见的热线16

1.3.5 在十八世纪遨翔的风筝16

1.3.6 移动的风暴17

1.4十九世纪的气象学18

1.4.1 旋转的风之争论18

1.4.2 风暴的原理20

1.4.3 早期的天气图与不完整的预测21

1.5 近代气象学的产生26

第二章观测的诠释29

2.1大气中的辐射30

2.1.1 能量经由真空传播32

2.1.2 辐射的强度33

2.1.3 最大辐射波长随著温度的变化37

2.1.4 大气对太阳辐射的散射、吸收和反射41

2.1.5 地球的辐射43

2.1.6 辐射平衡44

2.2气体的行为—温度、压力和密度的变化49

2.2.1 气块和它们的周围环境50

2.2.2 气体定律：状态方程53

2.2.3 加热、冷却与压力改变状况下气体温度的改变54

2.2.4 大气的稳定度56

2.3 力、加速度和运动的产生58

2.4气象现象的幅度61

2.4.1 综观幅度63

2.4.2 小幅度：乱流71

2.4.3 中幅度系统72

2.4.4 运动幅度的交互作用73

第三章气候75

3.1 气候比平均天气更恰当75

3.2太阳辐射的变化—天气和气候的基本起因79

3.2.1 从北至南的温度变化79

3.2.2 温度、云和风的日变化81

3.3气候随高度的变化84

3.3.1 平流层和臭氧87

3.3.2 平流层以上的大气89

3.3.3 密度和气压的垂直分布91

3.4风系的全球性分布—主环流92

3.4.1 中纬度为何吹西风？93

3.4.2 主环流97

3.5四季100

3.5.1 为何有四季？100

3.5.2 世界上不同地方的季节106

3.5.3 季风109

3.6 山岭在气候上的影响111

3.7近地面的气候（微气候）112

3.7.1 低层内的垂直温度分布112

3.7.2 风在低层的垂直分布116

3.7.3 接近地面温度的水平变化117

3.7.4 都市气候118

3.8气候的变迁123

3.8.1 自然的气候改变124

3.8.2 人类对气候的冲击129

第四章热带以外的多变天气131

4.1 天气的韵律131

4.2 从卫星观测到的移动云系133

4.3 不活跃的与活跃的云142

4.4 气旋和反气旋—西风带中的大涡旋144

4.5挪威学派的气旋模式147

4.5.1 科氏力148

4.5.2 地转风154

4.5.3 摩擦如何修正地转风157

4.5.4 地转风对围绕气旋与反气旋的圆形流动的进一步运用158

4.5.5 垂直运动160

4.5.6 气旋和反气旋的生成164

4.5.7 气旋模式在解释局部天气上的应用167

4.5.8 暖锋降水168

4.5.9 环绕气旋的风171

4.5.10 气旋周围的温度和降水172

4.5.11 囚锢锋174

4.5.12 利用风的顺转与逆转表明暖平流与冷平流176

第五章观察天气179

5.1 1973年4月30日横越美国的天气的综观179

5.2 第一个早上（4月30日）—科罗拉多州内的低云和雨182

5.3 第一个下午—穿过堪萨斯州境内的锋面183

5.4 第一个夜晚—堪萨斯城的雷雨186

5.5 第二天—与冷锋竞走越过密西西比河谷地189

5.6 第二个夜晚—印第安那州境内的雷雨191

5.7 第三天—在匹兹堡境内被锋面赶上192

5.8 第四天—冷平流和西宾夕法尼亚上的低层云196

第六章 剧烈的天气205

6.1 气旋、飓风、雷雨与龙卷风205

6.2飓风208

6.2.1 有利条件的配合造成飓风209

6.2.2 飓风形成的一个实例210

6.2.3 扰动旋转得更快212

6.2.4 飓风级风力的获得213

6.2.5 飓风的消灭216

6.3飓风的电子计算机模式220

6.3.1 大气的数值模式221

6.3.2 大气的方程式221

6.3.3 模式所需的资料224

6.3.4 电子计算机预测一个飓风225

6.3.5 应该注意的事230

6.4雷雨231

6.4.1 举升产生雷雨231

6.4.2 适者生存233

6.4.3 闪电与雷声237

6.4.4 冰雹239

6.4.5 飑线与剧烈雷雨241

6.5 龙卷风249

6.6 水龙卷254

第七章空气污染气象学257

7.1 空气污染与天气258

7.2大气对污染的影响259

7.2.1 污染物的水平输送261

7.2.2 藉著混合使污染物稀释263

7.2.3 混合层265

7.2.4 城市上空的混合厚度272

7.2.5 污染背景的评估275

7.3污染对大气的影响276

7.3.1 污染对于云和雨量的影响276

7.3.2 污染能改变气候吗？278

7.4 超音速运输和气候的可能改造284

第八章天气和水287

8.1 水—太多与太少287

8.2 水的不寻常性质289

8.3降水的面面观290

8.3.1 暖云中的凝结291

8.3.2 冰在降水过程中所扮演的角色295

8.4 美国地区水的分布298

8.5水文循环305

8.5.1 水文循环中的降水部分307

8.5.2 水灾（洪水）308

8.5.3 干旱310

8.5.4 雪量315

8.5.5 水文循环的其他观点316

8.6 家庭中水的守恒317

第九章气象光学320

9.1 冰晶光学—晕、日柱和幻日321

9.2 水滴光学—彩虹、华和光轮329

9.3蜃景336

9.3.1 下蜃景339

9.3.2 上蜃景343

9.3.3 綠闪光345

第十章天气与气候对人类的影响347

10.1生物气象学347

10.1.1 天气在人类健康与行为上的影响348

10.1.2 天气与经济355

10.1.3 天气与运动356

10.1.4 闪电、植物与人357

10.2人类对不利的天气之反应360

10.2.1 人与环境间热量的交换360

10.2.2 人类克服极端温度所具有的生理机制362

10.2.3 气候极端情形的人为降低366

10.3能源缺乏的气象状况368

10.3.1 大阳能369

10.3.2 水力发电373

10.3.3 风能375

10.4 气候在文明上的微妙影响377

10.5天气与文化378

10.5.1 天气与宗教378

10.5.2 天气与音乐380

10.5.3 天气与文学382

10.5.4 天气与艺术385

第十一章美国一年中的天气387

11.1 一月387

11.2 二月393

11.3 三月394

11.4 四月396

11.5 五月397

11.6 六月398

11.7 七月399

11.8 八月401

11.9 九月402

11.10 十月406

11.11 十一月408

11.12 十二月412

附录一天气观测、单位和数量级417

A.1 温度418

A.2 长度419

A.3 水平风速420

A.4 垂直风速424

A.5 气压424

A.6 天气观测426

附录二挑选的美国城市的气候摘要428