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前言1

第一章　绪论1

§1 引言1

目录1

§2　大气化学的研究内容和研究方法3

2.1　大气化学的研究内容3

2.2　大气化学的研究方法7

§3 大气的组成9

§4 大气的结构13

5.1　行星大气-地球大气的独特化学组成18

§5　地球大气的形成和演化18

5.2　宇宙气体的消散19

5.3　次生太气成分21

5.4　生物活动在地球大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29

§1　地表源29

1.1　生物源的重要性29

1.2　生物源的特点30

1.3　对全球大气有重要作用的地表生物源32

1.4　地表非生物源36

1.5　地表生物源排放通量的测量方法38

§2　微量成分的长距离输送44

§3　均相和非均相化学转化过程48

3.1　均相气相过程48

3.2　均相液相转化过程57

3.3　非均相化学转化过程59

§4　清除过程61

4.1　干清除过程62

4.2　湿清除过程67

4.3　雾和露74

4.4　湿清除过程的实验研究75

第三章　大气微量成分的循环过程81

§1 概论81

§2　水循环82

2.1　大气水的源82

2.2　水汽在大气中的输送和分布84

2.3　水汽在大气中的化学变化和它的汇85

§3　氢循环86

3.1　大气中氢的浓度和分布86

3.2　大气氢气的源和汇87

3.3　大气氢气的化学转化90

§4　碳循环92

4.1　碳循环概况92

4.2　反应性含碳化合物的循环94

4.3　二氧化碳循环116

§5　氮循环122

5.1　概况122

5.2　氮化合物的源和汇123

5.3　氮化物的化学转化过程125

5.4　氮化物的浓度和空间分布127

5.5　氮循环128

§6　硫循环129

6.1　概况129

6.2　硫化物的源及其浓度的空间分布130

6.3　化学转化和清除过程134

6.4　硫循环138

第四章　大气气溶胶141

§1　大气气溶胶的基本特征141

1.1　概述141

1.2　粒子尺度——等效直径的概念142

1.3　浓度144

1.4　粒度谱分布146

1.5　气溶胶粒子的寿命155

§2　气溶胶粒子的产生过程159

2.1　固体、液体物质的破碎过程159

2.2　气-粒转化过程161

2.3　光化学烟雾165

§3　大气气溶胶的化学组成168

3.1　成分概率密度谱分布函数168

3.2　化学成分平均浓度169

3.3　化学成分平均浓度的谱分布174

4.1　大气污染物分布的接收点模式181

§4　气溶胶来源的判别和定量分析——气溶胶元素浓度181

资料的统计处理181

4.2　干净大陆大气气溶胶的来源分析186

4.3　城市污染大气气溶胶的来源分析187

§5　气溶胶观测实验方法概要191

5.1　气溶胶物理性质的观测仪器概述191

5.2　气溶胶采样仪器197

5.3　气溶胶化学成分分析方法概要205

5.4　观测实验方法要点218

§1　大气化学与气候222

境的变化222

第五章　大气化学组成的变化及其引起的气候和生态环222

§2　观测到的大气化学组成的变化及其原因223

2.1　大气二氧化碳浓度的变化223

2.2　大气甲烷浓度的变化224

2.3　大气臭氧含量的变化229

2.4　其它微量气体浓度的变化230

§3　大气化学组成的未来变化趋势231

3.1　大气二氧化碳浓度变化趋势预测231

3.2　甲烷等大气微量成分未来浓度变化趋势的预测244

§4　大气成分在地球气候系统中的作用247

§5　大气成分浓度变化引起的气候变化252

5.1　气候变化数值模拟252

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253

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254

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258

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263

§6　大气成分浓度变化引起的其它环境问题268

§1　光化学基础274

1.1　概述274

第六章　大气臭氧274

1.2　气体分子对光的选择吸收276

1.3　量子效率277

1.4　感光反应280

1.5　光化学平衡281

§2　氧-氮大气的光化学平衡理论283

2.1　氧分子对太阳辐射的吸收283

2.2　臭氧的产生和破坏285

2.3　氧-氮大气中的臭氧光化学平衡289

3.1　概述291

§3　平流层臭氧291

3.2　臭氧含量的空间分布和随时间的变化293

3.3　南极臭氧洞问题301

3.4　人类活动对平流层臭氧的影响305

§4　对流层臭氧310

4.1　对流层臭氧的源和汇310

4.2　对流层臭氧的全球分布和季节变化314

4.3　对流层臭氧的环境效应317

§5　臭氧观测概要318

5.1　气柱臭氧总量和平流层臭氧浓度分布的地面318

光学观测方法318

5.2　平流层臭氧分布的空中观测321

5.3　臭氧的卫星观测323

5.4　地表臭氧浓度的观测方法326

第七章　云雾降水化学328

§1　云雾降水基础知识328

1.1　水汽和水328

1.2　云的形成和分类331

1.3　降水的形成335

1.4　雾339

2.1　观测到的云水化学成分342

§2　云化学342

2.2　云化学343

§3　降水化学347

3.1　观测的降水化学成分347

3.2　降水化学353

3.3　降水化学成分浓度与降水量和降水类型的关系354

3.4　降水化学成分的一般特征356

§4　雾化学360

§5　酸雨问题361

5.1　溶液酸碱度的一般描述361

5.2　酸雨问题一般描述364

5.3　酸雨判别标准质疑366

5.4　观测到的降水酸度地理分布367

5.5　影响降水酸度的主要化学过程369

5.6　酸雨的危害及其防治376

§6　降水中的放射性同位素378

6.1　大气中的放射性同位素378

6.2　降水中的放射性同位素380

第八章　全球大气化学和地球系统科学383

§1　地球系统科学383

1.1　地球系统科学的产生383

1.2　几千年到几百万年时间尺度的全球变化386

1.3　几十年到几百年时间尺度的全球变化393

§2　美国的全球大气化学研究计划398

2.1　计划的产生过程398

2.2　研究计划的最终目标399

2.3　研究内容和要解决的科学问题400

§3　国际全球大气化学研究计划（IGAC）404

3.1　计划的产生过程404

3.2　IGAC的目标405

3.3　IGAC的主要研究内容406

3.4　IGAC的结构及其与IGBP的关系415