《大氣-海洋學概論》是中國科學技術大學地球和空間科學學院所設的“大氣一海洋學”課程的專用教材。這本教材突出了大氣圈和水圈的共同特點和相互關係，把大氣和海洋結合在一起來講述。內容比較廣泛，但並不很深。它包括了大氣科學和海洋學中的一些基本概念、大氣和海洋中發生的物理和化學現象及過程、大氣和海水運動的特徵以及目前普遍關心的海一氣相互作用、氣候異常和全球性的環境問題(酸雨、全球變暖和臭氧層破壞)等內容。它既包含了大氣和海洋學的一些基礎知識，同時也介紹了一些目前大氣科學和海洋學中的重要科研成果。《大氣-海洋學概論》可供高等院校地球科學類的師生和從事相關方面的科技工作者閱讀參考。
基本介紹
- 書名：大氣-海洋學概論
- 類型：科學與自然
- 出版日期：2009年1月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7312022456, 9787312022456
- 作者：陳月娟 周任君
- 出版社：中國科學技術大學出版社
- 頁數：162頁
- 開本：16
- 品牌：中國科學技術大學出版社
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《大氣-海洋學概論》由中國科學技術大學出版社出版。
圖書目錄
總序
前言
第1章 緒論
1.1 地球的圈層，大氣圈和水圈
1.1.1 大氣圈和水圈的概況
1.1.2 大氣和海洋的邊界
1.1.3 大氣圈和水圈的形成和演化，海底擴張和板塊構造理論
1.1.4 大氣圈和水圈與人類生活的關係
1.2 大氣科學和海洋學的研究內容和方法
1.3 大氣科學和海洋學的發展和新技術的套用
1.3.1 大氣科學和海洋學的發展
1.3.2 新技術在大氣科學和海洋學中的套用
第2章 大氣和海水的成分及結構
2.1 大氣和海水的組成
2.1.1 大氣的基本成分
2.1.2 海水的化學組成
2.2 海水的鹽度和氯度
2.2.1 海水的鹽度
2.2.2 海水組成的恆定性
2.2.3 海水的氯度
2.2.4 海水鹽度與氯度的關係
2.2.5 海洋鹽度的分布
2.3 大氣和海水的垂直結構
2.3.1 大氣的垂直結構
2.3.2 海洋的垂直結構
2.4 大氣和海洋的溫度、密度、壓強及鹽度之間的關係
2.4.1 大氣溫度、密度和壓強的關係，氣體狀態方程
2.4.2 大氣壓強隨高度的分布
2.4.3 海水密度與溫度、鹽度和壓強的關係
2.5 高層大氣簡介
2.5.1 臭氧層
2.5.2 電離層
2.5.3 磁層
第3章 大氣和海水運動的能源和熱量收支
3.1 大氣和海洋對太陽輻射的吸收
3.1.1 太陽和太陽輻射
3.1.2 大氣對太陽輻射的吸收
3.1.3 海水對太陽輻射的吸收
3.2 海-地-氣系統的長波輻射
3.2.1 海面和陸地面向上的紅外熱輻射
3.2.2 大氣放射的紅外熱輻射
3.3 感熱交換和潛熱交換
3.3.1 大氣與海洋或大氣與陸地的感熱交換
3.3.2 海洋與大氣的潛熱交換
3.4 海-地-氣系統的能量收支
3.4.1 海-地-氣系統的輻射收支
3.4.2 地球表面的熱量平衡
3.4.3 溫室效應和全球變暖的概念
3.5 大氣和海水溫度的分布
3.5.1 近地面大氣溫度的分布
3.5.2 大氣溫度的高度一緯度分布
3.5.3 海表水溫(SST)的分布
3.5.4 海溫的垂直分布
3.5.5 海溫異常和厄爾尼諾現象
第4章 雲和雲系
4.1 雲的分類及其巨觀特性
4.2 雲生成的原因及條件
第5章 大氣和海洋中的聲、光、電現象
5.1 聲波在大氣和海洋中的傳播
5.1.1 聲波在大氣和海洋中的傳播速度
5.1.2 聲速在大氣和海洋中的垂直分布
5.1.3 聲波在大氣和海洋中的傳播路徑
5.1.4 聲波在大氣和海洋中傳播時的衰減
5.2 大氣和海洋中的光學現象
5.2.1 光波在大氣中的折射
5.2.2 光波在大氣和海水中的散射
5.2.3 雲、霧和降水中的光象
5.3 大氣中的電現象
5.3.1 大氣中的離子
5.3.2 晴天大氣電場和大氣電流
5.3.3 雷暴電場
第6章 大氣和海水的熱力學特性和靜力穩定度
6.1 熱力學第一定律的套用
6.2 絕熱過程、位溫和絕熱遞減率
6.2.1 大氣的乾絕熱過程
6.2.2 大氣的乾絕熱溫度遞減率
6.2.3 大氣的位溫
6.2.4 大氣的濕絕熱過程和假絕熱過程
6.2.5 海水溫度的絕熱變化和位溫
6.3 靜力穩定度及其判據
6.3.1 大氣的靜力穩定度
6.3.2 海水的靜力穩定度
第7章 大氣和海水運動的基本形態
7.1 大氣環流和大洋環流
7.1.1 全球性平均大氣環流
7.1.2 局地性的熱力環流
7.1.3 大洋環流
7.2 渦旋運動
7.2.1 大氣中的渦旋運動
7.2.2 海洋中的渦旋運動
7.3 波動
7.3.1 重力波
7.3.2 羅斯貝波
7.4 垂直運動和對流
7.4.1 大氣中的垂直運動
7.4.2 海洋中的垂直運動
7.5 湍流
7.6 潮汐運動
第8章 大氣和海洋動力學簡介
8.1 大氣和海水所受的力和運動方程
8.1.1 球坐標系和局地坐標系
8.1.2 大氣和海水運動所受的力及其在局地坐標系中的表達形式
8.1.3 旋轉地球上大氣和海水的運動方程
8.2 大氣和海洋中的平衡運動
8.2.1 地轉風和地轉流
8.2.2 梯度風、旋衡風和摩擦風
8.2.3 風生海流
8.3 大氣和海洋動力方程組
8.3.1 連續方程和散度
8.3.2 大氣和海洋動力方程組
第9章 天氣預報的原理和方法
9.1 天氣學方法
9.1.1 天氣圖
9.1.2 天氣系統
9.1.3 診斷分析
9.1.4 天氣形勢預報和氣象要素預報
9.2 數值預報方法
9.3 統計預報方法
9.4 動力-統計預報
9.5 衛星、雷達探測資料的套用
9.5.1 氣象衛星探測資料的套用
9.5.2 雷達探測資料的套用
9.6 天氣預報業務現代化系統簡介
第10章 海-氣相互作用和氣候異常
10.1 海-氣的相互作用
10.1.1 熱帶海洋與低緯大氣環流的相互作用
10.1.2 熱帶海溫異常對中緯度環流的影響
10.2 厄爾尼諾與南方濤動
10.2.1 厄爾尼諾的確定
10.2.2 厄爾尼諾發生的頻率、持續時間和強度
10.2.3 ENSO事件的發展過程
10.2 ENSO事件的成因
10.2.5 ENSO與中緯度大氣環流
10.3 海-氣相互作用過程的數值模擬和氣候預測模式
第11章 全球環境的三大問題
11.1 “空中死神”——酸雨
11.1.1 全球酸雨的狀況
11.1.2 污染物的輸送和擴散規律的研究
11.1.3 控制酸雨的根本措施
11.2 臭氧層的破壞和臭氧洞
11.2.1 臭氧層的破壞，臭氧洞和臭氧低值中心
11.2.2 臭氧洞的形成原因
11.2.3 臭氧層被破壞對氣候的影響
11.2.4 關於蒙特婁條約
11.3 溫室效應和全球變暖
11.3.1 全球變暖的發展趨勢
11.3.2 關於《京都議定書》
主要參考文獻
前言
第1章 緒論
1.1 地球的圈層，大氣圈和水圈
1.1.1 大氣圈和水圈的概況
1.1.2 大氣和海洋的邊界
1.1.3 大氣圈和水圈的形成和演化，海底擴張和板塊構造理論
1.1.4 大氣圈和水圈與人類生活的關係
1.2 大氣科學和海洋學的研究內容和方法
1.3 大氣科學和海洋學的發展和新技術的套用
1.3.1 大氣科學和海洋學的發展
1.3.2 新技術在大氣科學和海洋學中的套用
第2章 大氣和海水的成分及結構
2.1 大氣和海水的組成
2.1.1 大氣的基本成分
2.1.2 海水的化學組成
2.2 海水的鹽度和氯度
2.2.1 海水的鹽度
2.2.2 海水組成的恆定性
2.2.3 海水的氯度
2.2.4 海水鹽度與氯度的關係
2.2.5 海洋鹽度的分布
2.3 大氣和海水的垂直結構
2.3.1 大氣的垂直結構
2.3.2 海洋的垂直結構
2.4 大氣和海洋的溫度、密度、壓強及鹽度之間的關係
2.4.1 大氣溫度、密度和壓強的關係，氣體狀態方程
2.4.2 大氣壓強隨高度的分布
2.4.3 海水密度與溫度、鹽度和壓強的關係
2.5 高層大氣簡介
2.5.1 臭氧層
2.5.2 電離層
2.5.3 磁層
第3章 大氣和海水運動的能源和熱量收支
3.1 大氣和海洋對太陽輻射的吸收
3.1.1 太陽和太陽輻射
3.1.2 大氣對太陽輻射的吸收
3.1.3 海水對太陽輻射的吸收
3.2 海-地-氣系統的長波輻射
3.2.1 海面和陸地面向上的紅外熱輻射
3.2.2 大氣放射的紅外熱輻射
3.3 感熱交換和潛熱交換
3.3.1 大氣與海洋或大氣與陸地的感熱交換
3.3.2 海洋與大氣的潛熱交換
3.4 海-地-氣系統的能量收支
3.4.1 海-地-氣系統的輻射收支
3.4.2 地球表面的熱量平衡
3.4.3 溫室效應和全球變暖的概念
3.5 大氣和海水溫度的分布
3.5.1 近地面大氣溫度的分布
3.5.2 大氣溫度的高度一緯度分布
3.5.3 海表水溫(SST)的分布
3.5.4 海溫的垂直分布
3.5.5 海溫異常和厄爾尼諾現象
第4章 雲和雲系
4.1 雲的分類及其巨觀特性
4.2 雲生成的原因及條件
第5章 大氣和海洋中的聲、光、電現象
5.1 聲波在大氣和海洋中的傳播
5.1.1 聲波在大氣和海洋中的傳播速度
5.1.2 聲速在大氣和海洋中的垂直分布
5.1.3 聲波在大氣和海洋中的傳播路徑
5.1.4 聲波在大氣和海洋中傳播時的衰減
5.2 大氣和海洋中的光學現象
5.2.1 光波在大氣中的折射
5.2.2 光波在大氣和海水中的散射
5.2.3 雲、霧和降水中的光象
5.3 大氣中的電現象
5.3.1 大氣中的離子
5.3.2 晴天大氣電場和大氣電流
5.3.3 雷暴電場
第6章 大氣和海水的熱力學特性和靜力穩定度
6.1 熱力學第一定律的套用
6.2 絕熱過程、位溫和絕熱遞減率
6.2.1 大氣的乾絕熱過程
6.2.2 大氣的乾絕熱溫度遞減率
6.2.3 大氣的位溫
6.2.4 大氣的濕絕熱過程和假絕熱過程
6.2.5 海水溫度的絕熱變化和位溫
6.3 靜力穩定度及其判據
6.3.1 大氣的靜力穩定度
6.3.2 海水的靜力穩定度
第7章 大氣和海水運動的基本形態
7.1 大氣環流和大洋環流
7.1.1 全球性平均大氣環流
7.1.2 局地性的熱力環流
7.1.3 大洋環流
7.2 渦旋運動
7.2.1 大氣中的渦旋運動
7.2.2 海洋中的渦旋運動
7.3 波動
7.3.1 重力波
7.3.2 羅斯貝波
7.4 垂直運動和對流
7.4.1 大氣中的垂直運動
7.4.2 海洋中的垂直運動
7.5 湍流
7.6 潮汐運動
第8章 大氣和海洋動力學簡介
8.1 大氣和海水所受的力和運動方程
8.1.1 球坐標系和局地坐標系
8.1.2 大氣和海水運動所受的力及其在局地坐標系中的表達形式
8.1.3 旋轉地球上大氣和海水的運動方程
8.2 大氣和海洋中的平衡運動
8.2.1 地轉風和地轉流
8.2.2 梯度風、旋衡風和摩擦風
8.2.3 風生海流
8.3 大氣和海洋動力方程組
8.3.1 連續方程和散度
8.3.2 大氣和海洋動力方程組
第9章 天氣預報的原理和方法
9.1 天氣學方法
9.1.1 天氣圖
9.1.2 天氣系統
9.1.3 診斷分析
9.1.4 天氣形勢預報和氣象要素預報
9.2 數值預報方法
9.3 統計預報方法
9.4 動力-統計預報
9.5 衛星、雷達探測資料的套用
9.5.1 氣象衛星探測資料的套用
9.5.2 雷達探測資料的套用
9.6 天氣預報業務現代化系統簡介
第10章 海-氣相互作用和氣候異常
10.1 海-氣的相互作用
10.1.1 熱帶海洋與低緯大氣環流的相互作用
10.1.2 熱帶海溫異常對中緯度環流的影響
10.2 厄爾尼諾與南方濤動
10.2.1 厄爾尼諾的確定
10.2.2 厄爾尼諾發生的頻率、持續時間和強度
10.2.3 ENSO事件的發展過程
10.2 ENSO事件的成因
10.2.5 ENSO與中緯度大氣環流
10.3 海-氣相互作用過程的數值模擬和氣候預測模式
第11章 全球環境的三大問題
11.1 “空中死神”——酸雨
11.1.1 全球酸雨的狀況
11.1.2 污染物的輸送和擴散規律的研究
11.1.3 控制酸雨的根本措施
11.2 臭氧層的破壞和臭氧洞
11.2.1 臭氧層的破壞，臭氧洞和臭氧低值中心
11.2.2 臭氧洞的形成原因
11.2.3 臭氧層被破壞對氣候的影響
11.2.4 關於蒙特婁條約
11.3 溫室效應和全球變暖
11.3.1 全球變暖的發展趨勢
11.3.2 關於《京都議定書》
主要參考文獻
序言
2008年是中國科學技術大學建校五十周年。為了反映五十年來辦學理念和特色，集中展示教材建設的成果，學校決定組織編寫出版代表中國科學技術大學教學水平的精品教材系列。在各方的共同努力下，共組織選題281種，經過多輪、嚴格的評審，最後確定50種入選精品教材系列。
1958年學校成立之時，教員大部分都來自中國科學院的各個研究所。作為各個研究所的科研人員，他們到學校後保持了教學的同時又作研究的傳統。同時，根據“全院辦校，所繫結合”的原則，科學院各個研究所在科研第一線工作的傑出科學家也參與學校的教學，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學中。五十年來，外界環境和內在條件都發生了很大變化，但學校以教學為主、教學與科研相結合的方針沒有變。正因為堅持了科學與技術相結合、理論與實踐相結合、教學與科研相結合的方針，並形成了優良的傳統，才培養出了一批又一批高質量的人才。
學校非常重視基礎課和專業基礎課教學的傳統，也是她特別成功的原因之一。當今社會，科技發展突飛猛進、科技成果日新月異，沒有紮實的基礎知識，很難在科學技術研究中作出重大貢獻。建校之初，華羅庚、吳有訓、嚴濟慈等老一輩科學家、教育家就身體力行，親自為本科生講授基礎課。他們以淵博的學識、精湛的講課藝術、高尚的師德，帶出一批又一批傑出的年輕教員，培養了一屆又一屆優秀學生。這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎課或專業基礎課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學家、教育家的教誨和影響，因此在教材中也貫穿著這些先輩的教育教學理念與科學探索精神。
1958年學校成立之時，教員大部分都來自中國科學院的各個研究所。作為各個研究所的科研人員，他們到學校後保持了教學的同時又作研究的傳統。同時，根據“全院辦校，所繫結合”的原則，科學院各個研究所在科研第一線工作的傑出科學家也參與學校的教學，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學中。五十年來，外界環境和內在條件都發生了很大變化，但學校以教學為主、教學與科研相結合的方針沒有變。正因為堅持了科學與技術相結合、理論與實踐相結合、教學與科研相結合的方針，並形成了優良的傳統，才培養出了一批又一批高質量的人才。
學校非常重視基礎課和專業基礎課教學的傳統，也是她特別成功的原因之一。當今社會，科技發展突飛猛進、科技成果日新月異，沒有紮實的基礎知識，很難在科學技術研究中作出重大貢獻。建校之初，華羅庚、吳有訓、嚴濟慈等老一輩科學家、教育家就身體力行，親自為本科生講授基礎課。他們以淵博的學識、精湛的講課藝術、高尚的師德，帶出一批又一批傑出的年輕教員，培養了一屆又一屆優秀學生。這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎課或專業基礎課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學家、教育家的教誨和影響，因此在教材中也貫穿著這些先輩的教育教學理念與科學探索精神。
