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第一章绪论1

1.1 高空大气物理学的研究对象和任务1

1．大气结构1

2．电离层2

3．日地空间物理2

1.2 高空大气物理学的研究方法2

1．间接方法2

2．直接方法3

3．探空火箭研究的进展概况3

4．卫星、宇宙火箭及宇宙飞船的探测5

1.3 目前空间探测所取得的主要成果和存在的主要问题6

1．高层大气结构的研究方面6

2．地球附近和星际空间的宇宙辐射方面7

3．电磁场方面8

4．研究月球背面8

5．试验研究行星际物质的气体成分9

6．电离层9

7．紫外线及软X射线9

参考文献9

2.1 大气的区界11

第二章高空大气的结构及动力学和热力学特征11

2.2 高层大气模式13

2.3 高层大气的扩散过程16

1．高层大气的混合与扩散分离16

2．扩散方程18

3．扩散判据21

2.4 高层大气的能量平衡22

1．高层大气能量平衡方程22

2．太阳光波辐射对大气热状况的影响23

3．平流层大气的热状况24

5．热层大气和外层大气的热状况26

4．中层大气的热状况26

2.5 外层大气结构与太阳活动的关系28

2.6 外层大气32

1．大气的逃逸及大气层的高界32

2．大气中氦的逃逸36

参考文献38

第三章大气振荡、高空大气中的潮汐现象39

3.1 引言39

3.2 大气振荡现象概述40

2．太阳半日气压分波S2(p)41

1．太阳全日气压分波S1(p)41

3．太阳1/3日气压分波S3(p)43

4．太阴半日气压分波L2(p)43

3.3 大气振荡理论的基本方程及其边界条件44

3.4 大气的自由振荡50

1．西伯尔特大气模式50

2．线性递减模式51

3．两层模式53

1．拉普拉斯潮汐方程54

3.5 大气的强迫振荡54

2．潮汐强迫振荡56

3．热力强迫振荡59

3.6 共振理论的讨论63

1．共振理论的解释64

2．粘滞性及分子热传导的影响65

3．非线性项的讨论66

参考文献67

4.2 大气中声波传播的射线理论69

1．声线方程69

4.1 大气中声波异常传播概述69

第四章大气中声波的异常传播69

2．温度梯度的影响72

3．风场的影响72

4.3 大气中声能的传播74

1．平流层中声能的传播74

2．对流层中声能的传播76

3．空气粘滞性及热传导对声能的阻尼作用78

4.4 中层大气温度分布的计算79

1．声波的下降角法79

2．走时曲线法80

参考文献82

第五章利用流星辉迹来探测高空大气的结构参数83

5.1 流星的类别与组成83

5.2 流星的观测——目测与摄影观测86

5.3 流星的加热制动和游离理论87

1．林德曼-多布逊理论88

2．运用高速稀薄气体动力学来讨论流星的加热和制动过程89

3．奥辟克理论-赫尔洛夫生处理方法94

5.4 利用光学观测的流星数据计算高空大气密度97

1．阻力方程97

4．计算大气密度的公式98

3．光亮度方程98

2．质量损失方程98

5.5 流星观测的无线电方法101

1．流星电离辉迹的形成及其特征101

2．无线电波在流星辉迹上的反射102

3．根据无线电回波观测的流星数据来研究高层大气的标高、密度和气压103

参考文献106

第六章大气的臭氧层107

6.1 引言107

6.2 臭氧的吸收光谱108

1．测量原理109

6.3 臭氧层厚度的测量109

2．测量仪器——多布逊臭氧光度计111

3．测量结果112

4．夜间臭氧含量113

6.4 大气臭氧的垂直分布113

1．直接探测114

2．间接测量臭氧垂直分布方法116

6.5 臭氧垂直分布理论119

6.6 臭氧对平流层大气的增温作用124

1．太阳辐射的吸收125

6.7 平流层大气的热量平衡125

2．地面辐射能的吸收126

3．臭氧层中的本身放射辐射127

6.8 臭氧层的变化与天气的关系128

参考文献129

第七章电磁波在电离层中传播的理论基础131

7.1 引言131

7.2 均匀磁离子介质的结构关系式131

7.3 电磁波在均匀磁离子介质中的传播135

1．不考虑外磁场的情形．Y=0136

7.4 艾普利通-哈特里色散公式的分析（略去碰撞项）136

2．纵向传播的情形．YT=0,YL=Y137

3．横向传播的情形．YT=Y,YL=0137

4．一般传播的情形138

7.5 艾普利通-哈特里色散公式的分析（考虑碰撞项）139

7.6 电磁波的偏振142

7.7 电磁波在电离层中传播的近似描写145

7.8 群速度147

1．不考虑外磁场的情形．HE=0147

2．考虑外磁场的情形．HE≠0148

参考文献150

8.1 脉冲方法垂直探测电离层152

第八章研究电离层的若干实验方法152

8.2 从频高特性曲线获得电子浓度随高度的垂直分布156

8.3 反散射探测161

8.4 电离层吸收和电子碰撞频率的测量165

8.5 利用法拉第效应研究电离层170

8.6 利用多普勒效应研究电离层172

8.7 探针方法177

参考文献178

第九章电离层的若干探测结果180

9.1 电子浓度的高度分布180

9.2 正常E层183

9.3 正常F层186

9.4 正常D层189

9.5 Es层190

9.6 电离层的突然骚扰193

9.7 电离层暴194

参考文献195

第十章电离层形成理论及其动力学特征197

10.1 卡普曼的形成理论．卡普曼层的性质197

10.2 关于卡普曼理论的若干讨论201

10.3 连续方程204

10.4 马丁的漂移理论207

10.5 电离层的电导率和半周日电流体系212

参考文献217

第十一章电离层不均匀结构及其运动218

11.1 有关电离层不均匀结构的某些概念218

11.2 从电离层返回的无线电波的统计特性221

11.3 不均匀结构的相关分析224

11.4 不均匀结构的某些观测结果228

11.5 有关电离层不均匀结构的某些理论解释232

参考文献233

第十二章哨声和甚低频发射现象235

12.1 哨声和甚低频噪声的分类235

12.2 哨声理论236

12.3 吱声240

12.4 甚低频发射的行波管理论241

12.5 甚低频发射的回旋加速器辐射理论243

12.6 利用哨声和甚低频发射现象研究外层大气245

参考文献246

内容索引247

主要人名索引250