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目录1

作者为中文版写的序言1

第一章 中层大气及其演化1

1.1 引言1

序言2

1.2 地球大气的演化2

1.3 可能的扰动4

重要符号一览表5

参考文献8

第二章 大气中的化学概念10

2.1 引言10

2.2 热力学的原则10

2.3 基本的化学动力学15

2.3.1 双分子反应的碰撞理论18

2.3.2 单分子反应21

2.3.3 三分子反应22

2.4 能级符号及其用法23

2.4.1 普遍规则25

2.4.2 电子辐射过程的选择定则27

2.5 光离解过程27

2.6 中层大气中的受激成分30

参考文献33

第三章 结构和动力学35

3.1 引言35

3.2 垂直结构以及某些观测到的动力学特征36

3.3 大气动力学的基本描述43

3.3.1 初始方程43

3.3.2 准地转位涡度方程52

3.4 动力学对化学成分的影响55

3.5 大气环流模式59

3.6 平流层二维动力学：概念性的介绍63

3.6.1 纬圈平均和涡旋63

3.6.2 平流层平均经圈环流的描述65

3.7 波瞬态和波耗散的重要性76

3.8 大气的一维表示法86

参考文献89

第四章 辐射96

4.1 引言96

4.2 大气顶部的太阳辐射100

4.2.1 作为黑体的太阳102

4.2.2 实测的太阳光谱104

4.3.1 吸收110

4.3 太阳辐射在大气中的衰减110

4.3.2 分子和气溶胶粒子的散射116

4.4 辐射传输118

4.4.1 普遍方程118

4.4.2 波长小于4微米辐射传输方程的解：多次散射122

4.4.3 波长大于4微米辐射传输方程的解：红外辐射的吸收和发射129

4.5 辐射的热效应145

4.5.1 吸收辐射引起的加热148

4.5.2 发射辐射引起的冷却151

4.6 辐射的光化学效应155

4.6.1 概述155

4.6.2 主要大气分子的吸收截面156

4.6.3 光离解系数的数值计算189

参考文献193

5.1 引言210

第五章 组成和化学210

5.2 氧化合物212

5.2.1 纯氧化学212

5.2.2 奇氧族以及某些观测结果214

5.3 碳化合物229

5.3.1 甲烷229

5.3.2 甲烷氧化化学234

5.3.3 甲烷氧化的某些最终产物：一氧化碳和二氧化碳238

5.4 氢化合物243

5.4.1 概述243

5.4.2 氢基化学252

5.4.3 奇氢族以及某些观测结果256

5.5.1 平流层中氧化氮的源262

5.5 氮化合物262

5.5.2 平流层中奇氮和硝酸的化学267

5.5.3 奇氮族：寿命和观测结果270

5.5.4 热层下部和中间层的奇氮化学282

5.5.5 热层下部和中间层的奇氮族283

5.6 氯化合物286

5.6.1 概述286

5.6.2 氯化学288

5.6.3 奇氯族：寿命和观测结果292

5.7 其他的卤化物298

5.8 硫化合物和气溶胶的形成301

5.9 臭氧的总体平衡308

参考文献317

第六章 离子334

6.1 引言334

6.2.1 太阳辐射的作用341

6.2 中层大气离子的形成341

6.2.2 高能粒子的作用345

6.2.3 不同电离过程的比较352

6.3 正离子化学353

6.3.1 E区的正离子353

6.3.2 D区的正离子358

6.3.3 平流层的正离子362

6.4 负离子化学366

6.4.1 D区的负离子366

6.4.2 平流层的负离子371

6.5 电离过程对中性成分的影响373

6.6 电离层下部的无线电波379

参考文献384

7.1 引言391

第七章 可能的扰动及大气响应391

7.2 扰动研究中耦合的重要性396

7.3 太阳辐照变化的影响400

7.4 粒子沉降407

7.5 火山喷发412

7.6 人为活动的排放416

7.6.1 二氧化碳416

7.6.2 甲烷422

7.6.3 一氧化二氮424

7.6.4 对流层和平流层下部中的飞机影响427

7.6.5 氟氯碳（CFC）428

7.6.6 同时扰动435

参考文献437

附录A 物理常数和其他数据447

附录B 气压-高度转换图448

名词索引449