第1章大氣概述
1.1大氣——天氣和氣候
1.1.1美國的天氣
1.1.2氣象學、天氣和氣候
1.2大氣災害：來自自然的襲擊
1.3科學探索的本質
知識窗1.1從外空看地球
1.3.1假設
1.3.2理論
1.3.3科學方法
1.4地球圈
1.4.1地質圈
1.4.2大氣圈
1.4.3水圈
1.4.4生物圈
1.5地球是一個復雜係統
1.5.1地球係統科學
1.5.2地球係統
知識窗1.2地球的子係統之一的碳循環
1.6大氣的組成
1.6.1大氣的主要成分
知識窗1.3地球大氣的形成與演變
1.6.2二氧化碳
1.6.3變化的大氣成分
1.7臭氧減少——一個全球性問題
1.7.1南極臭氧洞
1.7.2臭氧減少的效應
1.7.3濛特利爾議定書
1.8大氣層的垂直結構
1.8.1氣壓變化
1.8.2溫度變化
1.9大氣成分的垂直變化
1.9.1電離層
1.9.2極光
第2章地球錶麵和大氣加熱過程
2.1日地關係
2.1.1地球的運動
2.1.2季節是怎樣形成的
2.1.3地球的朝嚮
2.1.4兩至點和兩分點
知識窗2.1季節變化
2.2能量、溫度和熱量
2.2.1能量的形式
2.2.2溫度
2.2.3熱量
2.3熱量傳輸機製
2.3.1傳導
2.3.2對流
2.3.3輻射
2.3.4輻射定律
知識窗2.2輻射定律
極端災害性天氣2.1紫外綫指數
2.4太陽入射輻射
2.4.1反射與散射
2.4.2太陽輻射的吸收
2.5大氣圈中各種氣體的作用
2.5.1加熱大氣
2.5.2溫室效應
2.6地球的熱量收支
2.6.1年能量平衡
知識窗2.3太陽能
2.6.2熱量平衡的緯度分布
第3章溫度
3.1氣溫記錄資料
3.1.1基本計算方法
3.1.2等溫綫
3.2影響氣溫的因素
3.2.1海陸分布
知識窗3.1北美最熱和最冷的地方
3.2.2洋流
3.2.3海拔高度
3.2.4地理位置
3.2.5雲量和反照率
極端災害性天氣3.1熱浪
3.3溫度的全球分布
知識窗3.2緯度與溫度較差
3.4氣溫變化的周期
3.4.1氣溫日變化
知識窗3.3城市熱島效應：城市是如何影響溫度的？
3.4.2溫度日變化幅度
3.4.3溫度的年變化
3.5氣溫的測量
3.5.1機械式溫度計
3.5.2電子溫度計
3.5.3百葉箱
3.6溫標
知識窗3.4氣溫資料的用途
3.7炎熱和風寒：人體不舒適指數
3.7.1炎熱——高溫高濕
3.7.2風寒——大風降溫作用
第4章水分和大氣穩定度
4.1大氣中水的運動
4.2水：獨特的物質
4.3水的相變
4.3.1冰、液態水和水汽
4.3.2潛熱
4.3.3蒸發和凝結
4.4濕度：空氣中的水汽
4.5水汽壓與飽和
4.6相對濕度
知識窗4.1乾空氣的相對濕度是100%嗎？
4.6.1相對濕度如何變化？
知識窗4.2增濕器和除濕器
4.6.2相對濕度的自然變化
4.7露點溫度
4.8如何測量濕度？
4.9絕熱溫度變化
4.9.1絕熱冷卻和凝結
4.10空氣抬升過程
4.10.1地形抬升
知識窗4.3降水記錄和山地地形
知識窗4.4山地效應：迎風坡降水和背風坡無雨帶
4.10.2鋒麵楔入
4.10.3輻閤
4.10.4局地對流抬升
4.11惡劣天氣的起因：大氣穩定度
4.11.1穩定度類型
4.11.2穩定度和每日天氣
4.11.3穩定度如何變化？
4.11.4溫度變化和穩定度
4.11.5空氣垂直運動和穩定度
第5章凝結和降水類型
5.1雲的形成
5.1.1高空凝結
5.1.2雲滴的增長
5.2雲的分類
5.2.1高雲
5.2.2中雲
5.2.3低雲
5.2.4垂直發展型雲（直展雲）
5.2.5雲的形態變化
知識窗5.1飛機航跡和雲量
5.3霧的類型
5.3.1冷卻霧
5.3.2蒸發霧
5.4降水的形成
知識窗5.2科學與意外發現
5.4.1冷雲降水：伯傑龍過程
5.4.2暖雲降水：碰並過程
5.5降水的類型
5.5.1雨
5.5.2雪
5.5.3雨夾雪和凍雨
5.5.4冰雹
5.5.5霧凇
極端災害性天氣5.1最糟糕的鼕天
5.6降水的觀測
5.6.1標準雨量計
5.6.2降雪測量
5.6.3天氣雷達測量降水
5.7人工影響天氣
5.7.1人工增雨（雪）
5.7.2人工驅雲消霧
5.7.3人工消雹
5.7.4預防霜凍
第6章氣壓和風
6.1風和氣壓
6.2氣壓的測量
6.3氣壓隨海拔高度變化
6.4氣壓變化的原因
6.4.1溫度對氣壓的影響
知識窗6.1氣壓與航空
6.4.2水汽對氣壓的影響
6.4.3氣流和壓力
6.5影響風的因素
6.5.1氣壓梯度力
6.5.2科裏奧利力（地球自轉偏嚮力、科氏力）
6.5.3摩擦力
6.6高空風
6.6.1地轉流
6.6.2麯綫流和梯度風
知識窗6.2棒球在丹佛的庫爾斯球場真的會飛得更遠嗎？
6.7地麵風
6.8風與空氣的垂直運動
6.8.1氣鏇和反氣鏇的垂直氣流
6.8.2影響垂直氣流的因子
6.9風的觀測
知識窗6.3風能：一種潛在的替代能源
第7章大氣環流
7.1大氣運動的尺度
7.1.1小尺度環流和大尺度環流
知識窗7.1塵捲風
7.1.2風場結構
7.2局地風
7.2.1海陸風
7.2.2山榖風
7.2.3欽諾剋風（焚風）
7.2.4下坡風（下降風）
7.2.5鄉村風
7.3全球環流
7.3.1單圈環流模型
極端災害性天氣7.1聖安娜風（乾熱風）與山火
7.3.2三圈環流模型
7.4氣壓帶與風
7.4.1理想的緯嚮氣壓帶
7.4.2半永久性氣壓係統：真實大氣
7.5季風
7.5.1亞洲季風
7.5.2北美季風
7.6西風帶
7.6.1為什麼存在西風帶？
7.6.2西風帶的波動
7.7急流
7.7.1極地急流
7.7.2副熱帶急流
7.7.3急流和地球熱量收支
7.8全球風場和洋流
7.8.1洋流的重要性
7.8.2洋流和湧升流
7.9厄爾尼諾、拉尼娜和南方濤動
7.9.1厄爾尼諾的影響
7.9.2拉尼娜的影響
7.9.3南方濤動
7.10全球降水分布
7.10.1降水的緯嚮分布
7.10.2陸地上的降水分布
知識窗7.2假想大陸上的降水季節特徵
第8章氣團
8.1什麼是氣團
8.1.1氣團的源地
8.1.2氣團的分類
8.1.3氣團的變性
8.2北美氣團的特徵
8.2.1極地大陸（cP）氣團和北極大陸（cA）氣團
8.2.2湖泊效應降雪：暖水上的冷空氣
極端災害性天氣8.1西伯利亞寒流
8.2.3極地海洋（mP）氣團
8.2.4熱帶海洋（mT）氣團
極端災害性天氣8.2湖泊效應産生的暴風雪
極端災害性天氣8.32011年1月12日，一次典型的東北風暴
8.2.5熱帶大陸（cT）氣團
第9章中緯度氣鏇
9.1鋒麵天氣
9.1.1暖鋒
9.1.2冷鋒
9.1.3靜止鋒
9.1.4錮囚鋒
9.1.5乾綫
9.2中緯度氣鏇與極鋒理論
9.3中緯度氣鏇的生命周期
9.3.1形成：兩個氣團的碰撞
9.3.2氣鏇流的發展
9.3.3中緯度氣鏇的成熟階段
9.3.4錮囚：消亡的開始（消亡階段）
9.4理想的中緯度氣鏇天氣
知識窗9.1預報的工具——風
9.5高空氣流與氣鏇形成
9.5.1氣鏇性和反氣鏇性環流
9.5.2高空輻散與輻閤
9.6中緯度氣鏇的形成區域
9.6.1氣鏇移動類型
9.6.2高空氣流與氣鏇移動
9.7反氣鏇天氣與大氣阻塞
9.8中緯度氣鏇個例研究
極端災害性天氣9.12008年和1993年美國中西部大洪澇
9.9現代觀點：傳送帶模型
第10章雷暴與龍捲風
10.1名稱的含意
10.2雷暴
10.3氣團雷暴
10.3.1發展階段
10.3.2發生區域
10.4強雷暴
10.5超級單體雷暴
10.5.1颮綫
10.5.2中尺度對流復閤體
極端災害性天氣10.1突發洪水——雷暴雨的頭號殺手
10.6閃電和雷聲
極端災害性天氣10.2下擊暴流
10.6.1閃電發生的原因
10.6.2雷擊
10.6.3雷聲
10.7龍捲風
10.7.1龍捲風的發生與形成
10.7.2龍捲風氣候學
極端災害性天氣10.3強龍捲風後的幸存
10.7.3龍捲風的特徵
10.8龍捲風的破壞性
10.8.1龍捲風強度
10.8.2死亡率
10.9龍捲風預報
10.9.1龍捲風監視和警報
10.9.2多普勒雷達
第11章颶風
11.1颶風概況
知識窗11.1角動量守恒
11.2颶風的形成與消亡
11.2.1颶風的形成
11.2.2颶風消亡
11.3颶風的破壞性
11.3.1薩菲爾—辛普森分級
11.3.2風暴潮
11.3.3大風災害
11.3.4強降雨和內陸洪水
極端災害性天氣11.1氣鏇納吉斯
11.3.5颶風強度評估
11.4颶風的探測、跟蹤和監控
11.4.1衛星監測
11.4.2飛機勘測
11.4.3雷達和數據浮標
11.4.4颶風監視和警報
11.4.5颶風預報
第12章天氣分析和預報
12.1氣象業務概述
12.2天氣分析
12.2.1獲取數據
12.2.2繪製天氣圖
知識窗12.1製作天氣圖
12.3計算機在天氣預報中的應用
12.3.1數值天氣預報
知識窗12.2數值天氣預報
12.3.2集成預報
12.3.3預報員的作用
12.4其他預報方法
12.4.1持續性預報
12.4.2氣候學預報
12.4.3類比法
12.4.4趨勢預報
12.5高空環流和天氣預報
12.5.1高空圖
12.5.2高空氣流與地麵天氣預報
12.6長期天氣預報
12.7預報準確率
12.8衛星在天氣預報中的應用
12.8.1氣象衛星圖像
12.8.2衛星探測的其他內容
第13章空氣汙染
13.1空氣汙染的危害
13.2空氣汙染源和類型
13.2.1一次汙染物
極端災害性天氣13.11952年倫敦大煙霧
知識窗13.1汙染正在改變氣候
13.2.2二次汙染物
13.3空氣質量的變化趨勢
13.3.1質量標準的建立
13.3.2空氣質量指數
13.4影響空氣汙染的氣象因素
13.4.1風
極端災害性天氣13.2從空中看空氣汙染過程
13.4.2大氣穩定度
13.5酸雨
13.5.1酸雨的範圍和強度
13.5.2酸雨的危害
第14章變化的氣候
14.1氣候係統
14.2氣候變化的檢測
14.2.1海底沉積物——氣候資料的倉庫
14.2.2氧同位素分析
14.2.3冰川中的氣候變化記錄
14.2.4樹輪——環境曆史檔案
14.2.5其他類型的代用資料
14.3氣候變化的自然原因
14.3.1闆塊構造與氣候變化
14.3.2火山活動與氣候變化
知識窗14.1地質時期的火山活動與氣候變化
14.3.3地球軌道變化
14.3.4太陽活動與氣候
14.4人類對全球氣候的影響
14.4.1二氧化碳、微量氣體和氣候變化
14.4.2大氣二氧化碳含量的增加
14.4.3大氣響應
14.4.4微量氣體的作用
14.5氣候反饋機製
14.5.1氣候反饋機製的種類
14.5.2氣候模式：重要但尚不完善的工具
14.6氣溶膠對氣候的影響
14.7全球變暖的可能後果
14.7.1海平麵上升
14.7.2變化的北極
14.7.3增大的海水酸性
14.7.4意想不到的後果
第15章世界氣候
15.1氣候的分類
知識窗15.1氣候圖
15.2氣候控製因素：概述
15.2.1緯度
15.2.2海陸分布
15.2.3地理位置與盛行風嚮
15.2.4山脈高原
15.2.5洋流
15.2.6氣壓和風
15.3世界氣候綜述
15.4潮濕的熱帶氣候（Af，Am）
知識窗15.2熱帶雨林砍伐對土壤的影響
15.4.1溫度特徵
15.4.2降水特徵
15.5熱帶乾濕季氣候（Aw）
15.5.1溫度特徵
15.5.2降水特徵
15.5.3季風
15.5.4氣候類型的變型Cw
15.6乾旱氣候（B）
15.6.1“乾旱”意味著什麼？
15.6.2副熱帶沙漠氣候（BWh）和草原氣候（BSh）
15.6.3西海岸副熱帶沙漠氣候
15.6.4中緯度沙漠（BWk）和草原氣候（BSk）
15.7鼕季溫和濕潤的中緯度氣候帶（C）
15.7.1副熱帶濕潤氣候（Cfa）
15.7.2西海岸海洋性氣候（Cfb）
15.7.3副熱帶夏乾（地中海）氣候（Csa，Csb）
15.8鼕季寒冷的濕潤大陸氣候（D）
15.8.1濕潤的大陸性氣候（Dfa）
15.8.2副極地氣候（Dfc，Dfd）
15.9極地氣候（E）
15.9.1苔原氣候（ET）
15.9.2冰原氣候（EF）
15.10高原氣候
極端災害性天氣15.1乾旱——代價巨大的大氣災害
第16章大氣的光學現象
16.1光和物質的相互作用
16.1.1反射
16.1.2摺射
16.2海市蜃樓
知識窗16.1高速公路海市蜃樓是真的嗎？
16.3彩虹
16.4光暈、幻日和日柱
16.5光環
16.6其他光學現象
16.6.1華
16.6.2彩虹雲
· · · · · · (收起)