《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》是作者多年來講授通選課“大氣概論”教學經(jīng)驗的結晶。內(nèi)容幾乎涉及大氣科學的各個方面，但側重強調基本的大氣科學概念和原理。全書共分十四章，從地球大氣起源和組成講起，接著講授溫度、濕度、云、降水、氣壓、風等大氣的基本要素；在介紹了全球大氣環(huán)流后，描述了一些常見天氣過程，如雷暴和臺風等；隨后是對人類活動影響大氣環(huán)境、天氣預報和氣候變化的討論；最后將大氣中發(fā)生的一些光學現(xiàn)象一起介紹給大家。
《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》從大氣科學的基本概念和原理入手，由淺入深地描述。即使沒有數(shù)學的微積分知識，也能理解《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》涉及的各個方程和公式。盡管如此，讀者應側重了解大氣科學的基本概念和原理。為了便于教學，每章末附有習題，書的附錄部分附有常用物理常數(shù)表。
《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》主要供大學本科生作為素質教育通選課教材使用，但也可作為中學生的參考書，或大氣科學專業(yè)大學生、研究生的專業(yè)參考書使用。

      《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》共分十四章。第一章介紹大氣科學的研究簡史，大氣演化、組成和結構。第二至七章，介紹大氣現(xiàn)象的氣象要素，即輻射和溫度、水汽、云、降水及風等，包括基本能量傳輸和平衡過程、大氣熱力學過程和風形成的理論。第八章描述全球性的大氣運動。第九至十一章介紹一些影響我們?nèi)粘Ｉ�活常見、劇烈的天氣現(xiàn)象和過程，包括鋒與氣旋、雷暴、龍卷風和臺風。第十二章告訴大家人類活動影響了我們所處的大氣環(huán)境，以及人類對天氣進行預測活動。第十三章涉及我們地球的氣候變遷，說明人類文明的發(fā)展已經(jīng)影響到氣候的變化。最后一章，即第十四章大氣光象，將大氣中發(fā)生的一些光學美景的現(xiàn)象的形成原理介紹給大家，探索它們?nèi)绾涡纬�，了解它們出現(xiàn)的地方，并鼓勵大家到大自然去找尋并欣賞這些美景。 《高等院校素質教育通選課教材：大氣概論》力求通俗易懂，滿足包括高中以及以上大眾學習和參考，為了說明大氣科學中的一些理論問題，也用到了一些不涉及微積分的計算公式。

      “大氣概論”作為北京大學素質教育通選課已經(jīng)講授了多次。開設此課的目的就是把大氣科學最基礎的知識和原理介紹給非大氣科學專業(yè)的文、理、工、醫(yī)等學科大學生，以引導大家了解周圍大氣變化、大氣各種現(xiàn)象、天氣變化的原理，并能學以致用、正確指導日常生活；促進大家關心天氣、關心生態(tài)與人文環(huán)境的健康，養(yǎng)成注意天氣變化和觀察大氣現(xiàn)象的習慣，為人類可持續(xù)發(fā)展、認識未知世界作出新貢獻。
在作者的教學實踐中，不斷涉獵到中國古代對大氣科學研究的貢獻，也注意到課程教學不僅要學習國外許多數(shù)學家、物理學家和氣象學家等建立的大氣科學基礎理論，更重要的是要和中華文化中的科學傳統(tǒng)銜接起來，引導學員培養(yǎng)認真求實的科學精神。中華文化中科學文化的傳統(tǒng)，十分注重“實踐”，而這恰恰是大氣科學學科所要必須面對的�？纯幢彼紊蚶ㄋ�著的《夢溪筆談》的記載，可以領略中國傳統(tǒng)的腳踏實地的科學精神。這種精神在我們當前社會中，恰恰是許多學者、知識分子所缺乏的。
此外，作者也喜歡涉獵一些與大氣科學發(fā)展有關的科學名人的軼事，融合在課程中。在進行較廣泛的了解之后，也不禁對他們肅然起敬。這些科學名人包括國內(nèi)外數(shù)學、物理、化學和氣象等學科專家，他們個別人的一生如同大氣中的一些現(xiàn)象，例如一些人如閃電耀眼迅忽，生命短暫，使人扼腕嘆惜。另外，有的人在生前就看到自己的成果得到證實，也使我們這些后來人同樣感到欣慰。在學習大氣科學和了解這些科學家的同時，也深切感受到大氣的風云變幻如同我們個人的經(jīng)歷、如同人世間的滄桑變化一樣，需要我們在認識大氣的同時，也去思考和認識人生人世，培養(yǎng)正確的人生觀，為社會進步貢獻力量。
正是有了這些感觸，才觸發(fā)作者寫此教材的想法。恰逢北京大學近年來對素質教育課的大力支持和資助，得以在北京大學出版社立項出版。

第一章 緒論
1.1 大氣演化和組成
1.2 大氣熱力狀態(tài)
1.3 大氣結構
1.4 研究簡史


第二章 能量與溫度
2.1 熱力學基本概念
2.2 輻射
2.3 太陽輻射在大氣中的傳輸
2.4 輻射平衡
2.5 空氣溫度


第三章 水汽
3.1 水汽的特性
3.2 濕度的表示方法
3.3 露、霜、霧天氣
3.4 濕度測量


第四章 看云
4.1 云狀分類
4.2 特殊的云
4.3 云的觀測
4.4 云的尺度分布和維數(shù)


第五章 云的形成
5.1 基本熱力學過程
5.2 大氣靜力穩(wěn)定度
5.3 云的生成與演變
5.4 看云識天氣


第六章 降水
6.1 降水理論
6.2 降水類型
6.3 降水測量
6.4 人工降水


第七章 氣壓和風
7.1 氣壓
7.2 影響大氣運動的力
7.3 風與氣壓的關系
7.4 風的測量和應用


第八章 大氣環(huán)流
8.1 運動尺度
8.2 地方性的風
8.3 全球性的風
8.4 海氣相互作用


第九章 鋒與氣旋
9.1 氣團
9.2 鋒
9.3 鋒面氣旋


第十章 雷暴和龍卷
10.1 雷暴分類及形成
10.2 普通雷暴和強雷暴
10.3 雷暴的運動
10.4 雷電現(xiàn)象
10.5 龍卷


第十一章 臺風
11.1 剖析臺風
11.2 在熱帶洋面上誕生
11.3 生命史
11.4 形成機制
11.5 臺風災害和預警


第十二章 人類活動
12.1 大氣環(huán)境變化
12.2 天氣預報


第十三章 氣候變遷
13.1 全球氣候的形成和分類
13.2 氣候監(jiān)測與重建
13.3 變化的氣候
13.4 氣候變化的可能原因
13.5 未來氣候的可能變化


第十四章 大氣光象
14.1 光學物理基礎
14.2 大氣分子引起的光學現(xiàn)象
14.3 水滴和冰晶引起的光學現(xiàn)象
14.4 氣溶膠與云霧
14.5 大氣能見度
參考文獻
附錄

第二章 能量與溫度
小到個人日常生活中的飲食，大到人類探索宇宙的衛(wèi)星飛船，我們的世界離不開能量。人類經(jīng)過多年的努力，才知道能量是物體做功能力的量度，而因為物體之間的溫度的差異，造成能量從高溫物體傳遞到低溫物體，這種傳遞著的能量就是熱量。熱量進而改變了物體的溫度狀態(tài)。
對我們地球和大氣整個系統(tǒng)而言，太陽輻射的能量是最重要的熱量能源。太陽是在宇宙“蕓蕓眾星”之中，極其普通、目前處于星體演化的中年階段的安詳穩(wěn)定的恒星，它通過核心產(chǎn)生的熱核反應向外放出能量。通過輻射傳遞過程，地氣系統(tǒng)獲得能量，改變了大氣狀況，出現(xiàn)了各種天氣現(xiàn)象，也影響了地球上人類和萬物的生存與變化。溫室效應即是大氣輻射能量影響地球氣候的一個重要結果。
2．1 熱力學基本概念
大氣混合數(shù)以億計的分子原子，它們在作無規(guī)則的自由運動，像發(fā)怒的蜜蜂一樣，彼此碰撞，每個速度都不一樣。大氣的這種狀態(tài)可用溫度來表述，溫度就是大氣分子、原子平均動能的量度。