大气物理学与大气环境专业基础教材国内外对比研究.doc

教育部外国教材研究项目大气物理学与大气环境专业基础教材国内外对比研究项 目 负 责 人 王体健 史 梅 负责人所在单位 南京大学 报 告 完 成 人 王体健、李树、谢旻、张宁、韩永 报告完成人单位 南京大学大气科学学院 二一年十二月目 录目 录11特色教材简介21.1大气化学教材2Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change3Basic Physical Chemistry for the Atmospheric Sciences4Introduction to Atmospheric Chemistry5Introduction to Atmospheric Chemistry6Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications7大气环境化学8大气化学基础91.2大气环境学教材10大气污染控制工程10Air Pollution Meteorology and Dispersion12Air Pollution Meteorology13空气污染气象学原理及应用13空气污染气象学教程141.3大气探测学教材15Analytical Techniques for Atmospheric Measurement16Atmospheric Acoustic Remote Sensing: Principles and Applications17Optical Detection Theory for Laser Applications18Atmosphere and Climate: Studies by Occultation Methods19大气探测学教程19大气探测原理与方法20大气物理与大气探测学201.4边界层气象学教材21The Atmospheric Boundary Layer21Boundary Layer Climate21Introduction to Micrometeorology22边界层气象学教程23大气边界层232国内外教材分析与比较243教材推荐273.1大气化学273.2大气环境学293.3大气探测学313.4边界层气象学321 特色教材简介1.1 大气化学教材大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。属大气科学的一个分支。它涉及大气各成分的性质和变化，源和汇，化学循环，以及发生在大气中、大气同陆地或海洋之间的化学过程。研究的对象包括大气微量气体、气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate ChangeJohn H. Seinfeld和Spyros N. Pandis编写的Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change是大气科学领域最受认可的教科书之一，它对大气化学做了全面准确的介绍，涉及的关键问题包括：平流层和对流层化学，气溶胶的形成、发展、动力学和属性，空气污染气象，大气成分的输送、扩散和清除，云的形成和云化学，大气化学和气候的相互作用，气体和颗粒物对辐射和气候的影响，大气化学/传输模式的数学描述。这本书的内容都是基于大气化学领域的最新发展编写的，不仅有利于学习者全面系统地认识大气化学，而且对于研究者具有较强的参考价值。因此，本书不仅是高年级本科生和研究生理想的教科书，而且还可以作为环境科学、气象、化学等学科研究者的参考书。全书共26章，附录2个，共1232页。这本书在第一版的基础上有了很大的改进。一方面，书中增加了大气辐射和光化学、大气的一般循环、全球循环等内容，其它各章节也充实了很多新的研究成果。另一方面，书的编写还采用了有利于学习的结构和方法，例如书中列出的众多设计精巧的实例就有助于读者对概念的理解和应用，避免了枯糙乏味，达到了深入浅出的效果。此外，本书附录中附有单位，物理常数，大气和水的属性，液相中的浓度，浓度符号，一些大气化学反应的速率常数，以及参考书目等内容，可供读者参考。读者在使用了此书后将会大有收获。Basic Physical Chemistry for the Atmospheric SciencesPeter V. Hobbs在2000年出版的Basic Physical Chemistry for the Atmospheric Sciences, 2nd Edition是一本为大气科学、海洋科学、地球科学和行星系统科学等专业的大学生和研究生学习大气化学基础理论知识所编写的教材。此书在第一版的基础上做了更新和修订，取得了较大的成功，它非常详细地介绍了研究现代大气科学所需要的基本化学原理。通过本书的学习，非化学专业的研究者，也能掌握化学平衡、化学热力学、化学动力学、溶液化学、酸碱化学、氧化还原反应和光化学等的基本概念。全书共7章，7个附录，共276页。附录中的内容还包括国际单位制，元素的相对原子质量表，一些有用的数据，一些化学反应的平衡常数，某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准熵，练习的提示、解决方法和答案等。本书对大气科学中基本化学知识的介绍清晰简洁，适宜于研究大气、海洋、地球和行星系统的各类人士。教材具备系统性、上下连贯性和循序渐进式的特点，没有进行过专门化学训练的读者，能通过学习、练习顺利掌握各章节内容，进入到更深层次内容的学习。在Peter V. Hobbs的另一本书Introduction to Atmospheric Chemistry中，他应用上述理论分析大气化学中的现象，包括空气污染、酸雨、臭氧洞和气候变化。这两本书一起构成了介绍大气化学的理想的教材。Introduction to Atmospheric Chemistry Peter V. Hobbs的Introduction to Atmospheric Chemistry以十分现代的观点和综合性的方式系统地论述了地球大气化学和环境科学领域一些非常突出的问题，包括空气污染、酸雨、臭氧洞、全球变化等。全书分10章，附录6个，共276页。这本书主要是作为第一次接触大气化学的高年级本科生或研究生学习这门课的入门教材，也可作为大气科学、气象学、环境科学、地球物理学、化学等学科学生了解大气化学的参考书目。书中各章节有精选的实例，在附录中还附有大量有益的练习，以及相应的提示、模式解决方案。此外，附录还提供了元素的相对原子质量表、国际单位、一些有用的数据以及未来进一步学习的建议，有利于读者的学习。本书的作者Peter V. Hobbs是杰出的大气科学教师和研究者，他曾编写过好几本有名的教科书。这本书是Basic Physical Chemistry for the Atmospheric Sciences，2nd Edition的姊妹篇，它们共同构成了学习大气化学的理想教材。Introduction to Atmospheric Chemistry Daniel Jacob编写的Introduction to Atmospheric Chemistry是较早的系统介绍大气化学这门新兴交叉学科的教材，出版之后受到广泛的好评。在论述具体大气化学问题之前，作者还介绍了大气科学中的一般知识，如大气结构、大气输送、连续方程等等，然后较系统的论述了基本化学理论、物质循环、平流层化学、对流层气相化学、气溶胶，云和降水化学等。这本书各个章节对所讨论的问题既讲述基本的原理也介绍一些科研上的最新进展，因此该书既能较好地引导初学者了解大气化学这门学科，也为他们进一步的深入学习提供很好的理论基础。全书分10章，附录2个，共264页。本书力图用基本的物理和化学原理来描绘复杂的大气系统，并且较为全面的展现了大气化学研究的方方面面。本书的作者Daniel J. Jacob是全球知名的大气化学专家。他是哈佛大学大气化学和环境工程教授，已在高水平学术期刊上发表大气化学研究成果百余篇。他从1992年开始就在哈佛大学给高年级本科生讲授大气化学，本书就是他多年的教学工作的总结，具有较高的实用性。Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications Barbara J. Finlayson-Pitts和Jr., James N. Pitts的Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications对大气化学这门新兴交叉学科的介绍非常全面，包括基本的化学原理、重要的化学机制、不同尺度的化学过程等。它不仅对于大气化学领域的研究生、博士后研究者、大气化学家具有重要参考价值，而且有利于相关专业的科学家、研究者和工程师了解大气化学。首先，对于学习大气化学的研究生，它是一本难得的好教材，它对于化学动力学和光化学等化学基础知识的介绍有利于提高学生的化学理论水平。其次，这本书给从事大气化学研究的人员提供了详细、全面和权威的资源，并且可以作为分析化学、有机化学、物理化学等相关专业博士、博士后进入这一新兴领域进行研究的重要参考书目。全书分16章，附录6个，共969页。本书对于大气化学问题的探讨具有一定的广度和深度，可作为研究生教材；在每章结尾还提出一些问题供学习者思考，提高了本书在教学中的应用性。本书前15章论述了基本的化学理论知识、分析了具体的化学过程，在此基础上第16章探讨了大气化学的应用，揭示了大气化学在室内空气污染、空气污染控制策略研究中的重要作用。本书还提供大量的参考文献，并且给出了对流层和平流层（040km）较新的光化通量数据，总结了对流层和平流层光化学反应动力学数据，在附录中给出一些分子、原子、自由基在298K时的生成焓、键裂解能，运行OZIPR（Ozone Isopleth Plotting Research）模式的说明，一些相关网站等。读者在使用了此书后将获益匪浅。大气环境化学唐孝炎、张远航、邵敏等编著的大气环境化学是普通高等教育“十五”国家级规划教材之一，是以大专院校和科研院所大气环境、环境化学专业的研究生和本科生为主要对象来编写的。从地球大气的演变和基本特征开始，分别介绍了大气中主要痕量组分的来源、汇和循环过程，以大气中的氧化过程和多相过程为核心，叙述了大气中重要的化学动力学机制，对流层的气相化学、气溶胶化学和酸沉降化学，以及描述大气输送和转化的数值模式。针对普遍关注的全球环境问题，重点介绍全球气候变化和平流层臭氧损耗的化学过程，以及对流层化学、平流层化学和气候变化之间的本质联系。由于室内污染问题的日益突出，书中还全面地介绍了室内空气污染的范畴、研究方法及其健康风险评价等内容。本书可用作高等院校大气科学系、环境科学系、环境工程系、化学系有关专业的教材，亦可以供环境保护和气象等部门有关科技人员参考。全书分10章，附录12个，共739页。本书第一版于1990年出版，鉴于近年来国际国内的大气环境化学研究取得了长足的发展，2006年出版了第二版。此版基本保持了第一版的结构，对对流层气相化学和大气化学模式部分进行了比较大的内容调整，其余部分进行了资料、方法等方面的更新，并根据国际国内研究热点，增加了气候变化的大气化学原理和室内空气污染两个新的章节。本书使用者必须具备一般的大学化学基础知识。考虑到本书主要对环境工程、大气物理等非化学专业的适用性，书中侧重论述大气中的化学过程，而尽量避免涉及较深的化学理论基础的内容，例分子光谱、微观动力学等。本书由国内大气环境领域多位知名教授参与编写，书中内容包含了他们多年的教学经验以及最新的一些科研成果，不仅理论论述清楚，而且示例明了、图表详细、资源丰富，对读者的学习和工作将大有帮助。大气化学基础秦瑜、赵春生等编著的大气化学基础是全国普通高等教育“九五”国家级重点教材，主要是针对有大气科学背景的本科学生编写的，要求读者具有大气物理学基础知识。书中讲述内容包括地球大气的组成和演化，化学动力和光化学基础，平流层的光化学，对流层的光化学，大气气溶胶，云和降水化学，对流大气中化学成分的循环、输送和清除过程，大气化学与全球变化。本书不仅可作为高等院校大气科学系本科生和研究生的大气化学专业课教材，也可供相关专业的本科生、硕士生和博士生以及从事大气科学和大气环境工作的人员学习和参考。全书分8章，共202页。本书对于大气化学所需基础知识的介绍深入浅出、简单明了，特别是在本书的第二章和其他相应章节编入了化学基础知识，对于未曾学习过大学化学课程的读者帮助非常大，很适合作为大气科学专业本科生的专业课教材。书中每一章都有大量范例和练习题，便于学生领会、掌握和应用相应的知识点；章节最后都附有本章小结，有助于读者了解应该掌握的重点；部分章节还给出了参考文献，能帮助读者开拓视野。总体来看，这是一本引导读者进入大气化学研究领域的优秀启蒙教材。1.2 大气环境学教材空气污染气象学是大气环境科学的一个分支，主要用气象学的方法研究污染物进入大气以后的扩散稀释、迁移、转化和清除规律，为进一步防治空气污染和改善大气环境提供科学依据。大气污染控制工程化学工业出版社2005年翻译出版了诺埃尔德内韦尔的大气污染控制工程。作者Noel de Nevers（诺埃尔德内韦尔)，1954年在斯坦福大学获学士学位，于 1956年和1959年在密歇根大学获硕士和博士学位，所学专业均为化学工程。19581963年，目前在叫做Chevron石油公司的研究机构工作，从事化学工艺开发、化学和精炼工艺设计及石油的二次利用等研究。1963年至今，他一直在犹他大学化学与燃料工程系任教。他还曾在爱达荷州（Idaho）爱达荷福尔斯市（Idaho Falls）的国家反应测试站做原子能方面的工作；在华盛顿特区美国陆军哈里钻石实验室（U.S. Army Harry Diamond Laboratory）进行过关于武器的研究；也曾在北卡罗来纳州达拉默市（Durham，NC）美国国家环保局大气项目办公室从事大气污染方面的研究工作。他于19541955年获得富布莱特基金资助，在德国卡尔斯鲁厄工业大学的化学工程系学习；1974年在哥伦比亚的Universidad del Valle做富布莱特基金大气污染方面的讲师。这本书系统全面地阐述了大气污染物的来源和影响，大气污染控制的法律、法规、原则和普通思想，大气污染物的测量方法、浓度模式和排放估计，大气污染控制的气象学，空气中颗粒污染物、挥发性有机化合物、硫化物、氮氧化物控制的原理和方法，重点介绍机动车带来的大气污染问题。注重实用性与先进性相结合，涵盖国外有关大气污染控制的全新理念，可作为高等院校环境专业本科生、研究生的教材，也可供环境及相关领域的管理人员、研究人员和工程技术人员阅读使用。Air Pollution Meteorology and DispersionS. Pal Arya的Air Pollution Meteorology and Dispersion简明扼要地叙述了大气污染物扩散的基本理论、模拟、实验和观测。它提供常用扩散模式的理论和经验基础知识，同时也强调这些模式固有的局限性和不确定性。全书分为十二章，每章的难度依次逐渐增加。前半部分论述空气污染模拟的基本原则，后半部分处理更详细的扩散理论与观测。本书还为那些尚不具备较强气象背景知识的学生提供了丰富的背景材料，涉及大气结构、动力学、环流系统及它们对于大气扩散的重要性。对湍流与扩散理论，例如梯度输送、统计和相似理论，以及解析、数值扩散与空气质量模式，也进行了讨论。每一章均附有问题与练习，使本书成为大气科学与机械工程类本科生与研究生课程的一本理想的教材。Air Pollution Meteorology Richard S. Scorer编写的Air Pollution Meteorology讲述了大气扩散机理，包括工业烟囱与道路交通污染，涵盖大气边界层尺度、气象资料前处理、空气质量管理、城市气象学、大气化学；讨论了扩散理论与实践、酸雨与气体清除过程、环境代价与效益；并附有对典型空气污染事件的论述和空气污染物词典。空气污染气象学原理及应用国内方面，李宗恺等编著的空气污染气象学原理及应用兼顾了平原、城市和复杂地形上的空气污染浓度计算、规划设计、环境影响分析和空气污染预报等课题，以及大气湍流和大气扩散理论和微气象学的原理。根据学科的发展和实际需要，书中着重阐述局地尺度和城市尺度大气扩散和空气污染问题，可供大气环境保护研究人员、有关工业部门的工程技术人员及高等院校大气物理和环境保护等专业的师生参考。全书分为九章，第一章扼要介绍气象学的一些基本概念和知识，第二三章阐述微气象学和大气湍流扩散的理论和实验研究方法，第四章研究如何利用上述理论和实验成果发展实用的大气扩散模式、确定各种参数和估算空气污染浓度，主要适合于平原。第五章讨论影响污染物散布的非湍流扩散过程，其中重点讨论了与局地和城市空气污染关系最密切的烟气抬升、干沉积和湿沉积过程。第六、七章分别阐述城市和复杂地形上的大气扩散模式和特殊空气污染过程。第八、九章是在规划设计、环境影响分析和空气污染预报等方面的应用。空气污染气象学教程蒋维楣等编写的空气污染气象学教程系由中国气象局科教司按“八五”教材出版规划，在原南京大学、南京气象学院和北京气象学院三所院校空气污染气象学课程长期教学实践和多次编印的讲义基础上，统一编写的大气科学、大气物理和大气环境等专业本科生教材。本书系统地讲授空气污染气象学的基本原理、处理方法和应用技术。全书共分五章，主要内容包括：大气污染与气象因子的关系，大气污染与大气环境的基本理论处理技术，理想条件下和非均一下垫面条件下空气污染物散布的模式处理，城市与区域多源扩散的模式处理等，并在书后给出了适量的练习题和思考题。该书可供高等院校大气科学专业的本科生、研究生及教员使用；也可供工程技术、环境科学研究、能源、化工、冶金以及国防、卫生等部门的技术人员参考阅读。1.3 大气探测学教材大气探测学是大气科学的一个基础学科分支，主要研究大气状态和过程的信息探测技术、观测方法和信息处理技术。探测的对象包括地面和高空的大气状态和过程参数。大气探测所获取的气象记录、资料是进行天气预报、气候分析、气象科学研究和为各行各业服务的基础。Analytical Techniques for Atmospheric Measurement Dwayne E. Heard编写的Analytical Techniques for Atmospheric Measurement是一本面向大气科学研究者、研究生和本科生的有关仪器测量技术的权威的指导书。本书着重介绍了在线测量大气气体和气溶胶成分的仪器。对这些仪器如何工作，它们的优缺点，如何部署和校准等内容都有详细介绍。本书解释了这些测量仪器的工作原理，仪器的灵敏度和精确性，以及可以通过仪器获得的信息。本书内容丰富，图片众多，每章之后还附有扩展阅读和参考文献，方便读者进一步深入学习。无论是对于该领域的研究人员还是本科生，这都是一本很有价值的参考书。Atmospheric Acoustic Remote Sensing: Principles and Applications Stuart Bradley编写的Atmospheric Acoustic Remote Sensing: Principles and Applications是一本声遥感系统和雷达声学探测方面的参考书。声遥感系统和雷达声学探测系统能够获得风速、风向和大气的湍流特征，它们在环境保护和科学研究方面正得到广泛应用，比如分析地面污染扩散和监测能量产生等。作者试图使非专业领域的人员理解声遥感和雷达声学探测系统以及它们的应用。本书作者通过国际化的视角，从专业的角度阐明了声遥感系统和雷达声学探测系统相关的技术原理、设计和应用。该书包含了大量的图表，包括八页全彩图，可帮助读者更好地了解如何处理定标、误差、设备、硬件、采样和数据分析等。该书为一般的遥感应用者、科研工作者和使用声雷达的工程师提供了很好的指导。Optical Detection Theory for Laser Applications在通讯和遥感领域，激光探测系统及相关光学基本理论的应用非常广泛。Gregory R. Osche的Optical Detection Theory for Laser Applications填补了这方面参考书籍的不足，针对激光应用的光学探测理论的阐述、相关的光学现象、光学设计以及现代激光系统的数字化原理，都做了详细的阐述。本书特别有价值的地方是直接探测的统计分析。包括：(1)数字化统计学和统计设计理论的概述；(2)使用惠更斯-菲涅耳和高斯光束理论的直接探测系统及相关的阶段和非截断效应；(3)粗糙表面散射和大气的传输效应；(4)对于直接和相关探测系统的单脉冲探测统计学；(5)直接和相关探测系统的多脉冲统计学。本书给出了物理和数学上的讨论以及相关的参考文献分类，激光应用的光学探测理论适宜于专业的科学家或工程师，同时对于研究生来说也是一本合乎规范的教科书。Atmosphere and Climate: Studies by Occultation Methods Ulrich Foelsche等编写的Atmosphere and Climate: Studies by Occultation Methods根据第二届国际工作组针对大气和气候的探测(OPAC-2)，进行了精细的编辑，并对以前的参考资料进行了整理。在ENVISAT它覆盖了从车载无线电探测试验(RO)到掩星探测试验GOMOS，相关的数据处理算法在对流层中的应用，未来的掩星发射，神经网络交联概念，还有使用RO 数据的数字化天气预报，大气和气候研究，本书提供了全面的分析。此外还给出了当前该领域 一些重要的参考文献，以及未来针对大气和气候的掩星探测技术。大气探测学教程国内方面，林晔等编写的大气探测学教程共有16章，主要讲授地面气象观测和高空大气探测的基本原理及方法，并适当介绍了主动和被动遥感技术在大气探测中的应用。对于目前发展很快但是还不属于常规探测的内容，该书只作了概要的介绍，没有深入展开。本书在内容上力求通俗易懂，并与气象工作的实际情况相联系。大气探测原理与方法袁毅等编著的大气探测原理与方法是为大气科学本科生的大气探测学课程编写的教材。书中详细介绍了地面气象观测和高空探测的基本内容和方法，并简要介绍了大气遥感和大气边界层探测的基本原理、方法及应用。全书共14章，每章后面附有复习思考题，可供读者复习巩固每章所学的内容。大气物理与大气探测学邱金桓于2006年编写了大气物理与大气探测学。大气物理学和大气探测学是大气科学的两个基础性的学科分支，其研究对象主要是围绕整个地球的大气圈。由于大气物理与大气探测研究之间的密切依赖关系，本书把它们融为一体，力求全面地概括大气物理和大气探测学的主要内容。本书旨在使读者系统掌握大气物理学和大气学的基础知识，了解这一学科的发展历史、重要的研究成果、前沿的科学问题与未来的发展方向，对从事大气科学与邻近学科的科技工作者有一定的参考价值。1.4 边界层气象学教材The Atmospheric Boundary Layer J. R. Garratt的The Atmospheric Boundary Layer是主要针对研究生和相关科研工作者编写的，作者编写此书的目的是希望这本书帮助大气科学和相关学科的学生和研究者了解大气边界层参数化的方法和主要物理概念。本书论述了大气边界层的基本特征，着重讨论了湍流、地气相互作用、大气边界层结构和动力学以及数值模拟。此书对那些从事大气数值模拟工作的人来说具有一定的意义。本书要求读者必须具备大气边界层的基本知识，适合研究生和高级研究者使用。全书共9章，附录7个，共319页。本书编写风格严谨，结构凝练，每个章节后均附有知识要点和参考文献。读者在使用了此书后将会大有收获的。Boundary Layer ClimateT.R. Oke的Boundary Layer Climate介绍了近地大气的主要特征。它主要针对的是对大气科学感兴趣的入门者，和想要从物理和数学领域对大气科学有更深了解的微气象和生物气象科研工作者。作者编写此书的目的是希望这本书帮助大气科学和相关学科的学生了解大气边界层的最基本物理概念。本书更多侧重于解释和描述大气边界层层中最基本的物理现象。本书主要包括了三个方面。第一部分大气系统主要对大气边界层中的主要过程进行了基本的描述。 第二部分自然大气环境主要介绍影响大气边界层气候的主要物理过程。第三部分人类影响大气环境主要介绍了了人类活动对大气边界层的主意影响。全书共9章，附录5个，共372页。本书编写主要针对初学者，行文风格详实严谨，内容侧重于生动活泼，尽量避免复杂内容，十分适合初学者和非大气科学专业学生了解大气边界层的基本过程来使用，但本书对大气边界层湍流和动力学部分的介绍十分简单。Introduction to Micrometeorology S. P. Arya编写的Introduction to Micrometeorology是一本微气象的入门教程。它主要针对的是对大气科学感兴趣的入门者，作者的编写目的主要是作为大气科学专业本科学生的教程。本书旨在帮助大气科学和相关学科的学生了解微气象的最基本知识，是大气边界层气象入门教程中比较实用的一本。本书解释和描述了大气边界层层中最基本的物理现象。本书的内容编排深入浅出，从大气边界层的能量平衡开始入手，介绍了不同热力边界层，大气边界层观测和大气边界层微气象气流特征。全书共15章，共405页。本书编写主要针对初学者，行文风格生动活泼，采用了大量的图表来描述大气边界层中的复杂问题，内容全面，十分适合初学者和非大气科学专业学生了解大气边界层的基本过程来使用。边界层气象学教程赵鸣等于1991年编写了边界层气象学教程，这是国内的一本有代表性的边界层气象学教材。该书系统介绍了边界层气象学原理，内容包括近地层气象学、近地层大气湍流结构、定常条件下的边界层气象学、非定常条件下的边界层气象学等。该书既包含了边界层气象学的基本知识，也选用了反应新研究成果的材料，供读者进一步钻研采用。阅读该书需要读者掌握流体力学、大气物理和动力气象方面的基本知识。书中每章附有思考题，还列出了重要的参考文献，可以帮助读者复习消化每章内容。大气边界层赵鸣和苗曼倩编写的大气边界层一书介绍了大气边界层这个研究领域多年来的发展动态，当前获得的新成果，以及新理论，新方法，详述其现状及未来发展趋势以及当前需解决的问题和应做的工作。本书开始两章对大气边界层的全貌，有关的基本知识，相关研究的历史和现状作了全面的介绍，然后从边界层的动力学和数值预报，大气湍流及其在污染扩散中的应用，海面大气边界层以及陆面过程及其与大气边界层的相互作用这几个方面来论述大气边界层的几个前沿领域。最后两章介绍海洋和不同陆地下垫面上的边界层的若干特性研究。书后附有参考书目及主要文献，供有兴趣的读者深入研究。2 国内外教材分析与比较通过比较国内外大气物理学与大气环境专业的教材可以发现，相对于国内的教材，国外的优秀教材有如下一些特色值得借鉴：（1）内容全面系统。国外的优秀教材一般章节较多，篇幅较大，内容系统全面。比如Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition有26章，1232页，该书对大气化学做了全面准确的介绍，涵盖了平流层和对流层化学，气溶胶的形成、发展、动力学和属性，空气污染气象，大气成分的输送、扩散和清除，云的形成和云化学，大气化学和气候的相互作用，气体和颗粒物对辐射和气候的影响，大气化学/传输模式的数学描述等诸多关键问题。Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications有16章，969页，该书对大气化学这门新兴交叉学科的介绍非常全面，包括基本的化学原理、重要的化学机制、不同尺度的化学过程等。丰富的内容可以帮助读者对该领域有一个全面系统的了解，对各种原理的详细介绍也适合不同专业基础、不同知识水平的学生学习。（2）内容新颖。国外优秀教材的内容通常既囊括了成熟的原理、方法和技术，又能反映学科的新进展，将最新的研究成果吸纳到教材中来，其内容更新速度很快。比如Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition在第一版的基础上作了很大改进，书中增加了大气辐射和光化学、大气的一般循环、全球循环等内容，还在各章节充实了很多新的研究成果。Introduction to Atmospheric Chemistry一书在各个章节中对所讨论的问题既讲述基本的原理也介绍一些科研上的最新进展，有利于读者了解学科的发展趋势，拓宽视野，增加学习的兴趣。（3）参考文献丰富。国外优秀教材通常在每章之后附有大量参考文献，不仅包括已经出版的书籍和报告，还有大量学术期刊的论文，这样可以学生的自学意识，方便他们进一步地深入学习。比如Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition、Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications、The atmospheric boundary layer等书就给出了大量参考书目，可供学生就感兴趣的方面深入研究，对于研究人员也具有较强的参考价值。（4）编排有特色。国外优秀教材通常在每章后附有思考题，参考文献，书后有附录，包含与该学科相关的信息供读者参考。通常还有索引，可以使用关键词查询书中内容。有些教材在正文中还插入名词解释，例题等，对于读者理解课程内容很有帮助。比如Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition每章设有思考题，参考文献及附录。附录中附有单位，物理常数，大气和水的属性，液相中的浓度，浓度符号，一些大气化学反应的速率常数，是对正文内容的有益补充。Peter V. Hobbs的Introduction to Atmospheric Chemistry中各章节有精选的实例，在附录中还附有大量有益的练习，以及相应的提示、模式解决方案。还提供了元素的相对原子质量表、国际单位、一些有用的数据以及未来进一步学习的建议。Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications在每章结尾提出一些问题供学习者思考，还在附录中给出一些分子、原子、自由基在298K时的生成焓、键裂解能，运行OZIPR模式的说明，以及一些相关网站等，这些有特色的编排提高了本书在教学中的应用性。（5）图文并茂。国外优秀教材大多图表丰富，许多原理图制作精美，有些教材还有相当数量的实物照片，这对于学生理解复杂的原理和概念很有帮助。比如S. P. Arya的Introduction to Micrometeorology采用了大量的图表来描述大气边界层中的复杂问题，生动形象，十分适合初学者。（6）深入浅出。国外优秀教材大多采用了有利于学习的结构和方法，内容深入浅出，注重趣味性。即使是没有专业背景的学生，学习起来也不会十分困难。例如Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition中列出的众多设计精巧的实例就有助于读者对概念的理解和应用，避免了枯糙乏味，达到了深入浅出的效果。Peter V. Hobbs的Basic Physical Chemistry for the Atmospheric Sciences，2nd Edition对大气科学中基本化学知识的介绍清晰简洁，具备系统性、上下连贯性和循序渐进式的特点，没有进行过专门化学训练的读者，能通过学习、练习顺利掌握各章节内容，进入到更深层次内容的学习。Air Pollution Meteorology and Dispersion一书每章的难度依次逐渐增，前半部分论述空气污染模拟的基本原则，后半部分处理更详细的扩散理论与观测。还为那些尚不具备较强气象背景知识的学生提供了丰富的背景材料，涉及大气结构、动力学、环流系统及它们对于大气扩散的重要性。Introduction to Micrometeorology一书的内容编排深入浅出，行文风格生动活泼，十分适合初学者和非大气科学专业学生使用。3 教材推荐3.1 大气化学推荐John H. Seinfeld和Spyros N. Pandis编写的Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change作为大气物理学与大气环境专业本科生的英文教材。该书对大气化学做了全面准确的介绍，涉及了该领域的许多关键问题。这本书的内容都是基于大气化学领域的最新发展编写的，新版又充实了很多新的研究成果。另外，改书的编写采用了有利于学习的结构，书中列出了众多设计精巧的实例，有助于本科生对概念的理解和应用。推荐Barbara J. Finlayson-Pitts和Jr., James N. Pitts编写的Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications作为大气物理学与大气环境专业研究生的英文教材。该书对大气化学这门新兴交叉学科的介绍非常全面，包括基本的化学原理、重要的化学机制、不同尺度的化学过程等。本书对于化学动力学和光化学等化学基础知识的介绍有利于提高学生的化学理论水平，对于大气化学问题的探讨也具有一定的广度