●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繫 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應用 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應用第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繫 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繫 2.4.1 大氣溫度、密度和壓強的關繫，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、鹽度和壓強的關繫 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-氣繫統的長波輻射 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-氣繫統的能量收支 3.4.1 海-地-氣繫統的輻射收支 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 海溫異常和阨爾尼諾現像第4章 雲和雲繫 4.1 雲的分類及其宏觀特性 4.2 雲生成的原因及條件第5章 大氣和海洋中的聲、光、電現像 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像 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、霧和降水中的光像 5.3 大氣中的電現像 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 熱力學第一定律的應用 6.2 絕熱過程、位溫和絕熱遞減率 6.2.1 大氣的干絕熱過程 6.2.2 大氣的干絕熱溫度遞減率 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 球坐標繫和局地坐標繫 8.1.2 大氣和海水運動所受的力及其在局地坐標繫中的表達形式 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 天氣繫統 9.1.3 診斷分析 9.1.4 天氣形勢預報和氣像要素預報 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、雷達探測資料的應用 9.5.1 氣像衛星探測資料的應用 9.5.2 雷達探測資料的應用 9.6 天氣預報業務現代化繫統簡介第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 阨爾尼諾與南方濤動 10.2.1 阨爾尼諾的確定 10.2.2 阨爾尼諾發生的頻率、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 關於蒙特利爾條約 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

本書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繫，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像及過程、大氣和海水運動的特征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。 本書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。

    第1章 緒論    1.1  地球的圈層，大氣圈和水圈 地球是一個由不同物質組成的、呈若干同心圈層構造的球體。以固體地面為界，可以將它分為內圈和外圈兩大部分。內圈包括岩石圈和地核，外圈包括大氣圈、水圈和生物圈。本課程主要討論大氣圈和水圈。    1.1.1 大氣圈和水圈的概況 大氣圈的厚度從地面或海面向上到大氣頂，約為2 500～3 000 km。但是事實上大氣質量的73.9％集中在10 km以下，98.81％集中在30 km以下，99.92％集中在50 km以下的氣層中，所以相對於地球而言它隻是薄薄的一層。 水圈包括海洋、江河湖泊、陸地上的冰雪、地下水以及大氣中的水汽和液態水等，以海洋為主。地球表面積為等