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第一章 绪论 1

1.1 高空大气物理学的研究对象和任务 1

1．大气结构 1

2．电离层 2

3．日地空间物理 2

1.2 高空大气物理学的研究方法 2

1．间接方法 2

2．直接方法 3

3．探空火箭研究的进展概况 3

4．卫星、宇宙火箭及宇宙飞船的探测 5

1.3 目前空间探测所取得的主要成果和存在的主要问题 6

1．高层大气结构的研究方面 6

2．地球附近和星际空间的宇宙辐射方面 7

3．电磁场方面 8

4．研究月球背面 8

5．试验研究行星际物质的气体成分 9

6．电离层 9

7．紫外线及软X射线 9

参考文献 9

2.1 大气的区界 11

第二章 高空大气的结构及动力学和热力学特征 11

2.2 高层大气模式 13

2.3 高层大气的扩散过程 16

1．高层大气的混合与扩散分离 16

2．扩散方程 18

3．扩散判据 21

2.4 高层大气的能量平衡 22

1．高层大气能量平衡方程 22

2．太阳光波辐射对大气热状况的影响 23

3．平流层大气的热状况 24

5．热层大气和外层大气的热状况 26

4．中层大气的热状况 26

2.5 外层大气结构与太阳活动的关系 28

2.6 外层大气 32

1．大气的逃逸及大气层的高界 32

2．大气中氦的逃逸 36

参考文献 38

第三章 大气振荡、高空大气中的潮汐现象 39

3.1 引言 39

3.2 大气振荡现象概述 40

2．太阳半日气压分波S2(p) 41

1．太阳全日气压分波S1(p) 41

3．太阳1/3日气压分波S3(p) 43

4．太阴半日气压分波L2(p) 43

3.3 大气振荡理论的基本方程及其边界条件 44

3.4 大气的自由振荡 50

1．西伯尔特大气模式 50

2．线性递减模式 51

3．两层模式 53

1．拉普拉斯潮汐方程 54

3.5 大气的强迫振荡 54

2．潮汐强迫振荡 56

3．热力强迫振荡 59

3.6 共振理论的讨论 63

1．共振理论的解释 64

2．粘滞性及分子热传导的影响 65

3．非线性项的讨论 66

参考文献 67

4.2 大气中声波传播的射线理论 69

1．声线方程 69

4.1 大气中声波异常传播概述 69

第四章 大气中声波的异常传播 69

2．温度梯度的影响 72

3．风场的影响 72

4.3 大气中声能的传播 74

1．平流层中声能的传播 74

2．对流层中声能的传播 76

3．空气粘滞性及热传导对声能的阻尼作用 78

4.4 中层大气温度分布的计算 79

1．声波的下降角法 79

2．走时曲线法 80

参考文献 82

第五章 利用流星辉迹来探测高空大气的结构参数 83

5.1 流星的类别与组成 83

5.2 流星的观测——目测与摄影观测 86

5.3 流星的加热制动和游离理论 87

1．林德曼-多布逊理论 88

2．运用高速稀薄气体动力学来讨论流星的加热和制动过程 89

3．奥辟克理论-赫尔洛夫生处理方法 94

5.4 利用光学观测的流星数据计算高空大气密度 97

1．阻力方程 97

4．计算大气密度的公式 98

3．光亮度方程 98

2．质量损失方程 98

5.5 流星观测的无线电方法 101

1．流星电离辉迹的形成及其特征 101

2．无线电波在流星辉迹上的反射 102

3．根据无线电回波观测的流星数据来研究高层大气的标高、密度和气压 103

参考文献 106

第六章 大气的臭氧层 107

6.1 引言 107

6.2 臭氧的吸收光谱 108

1．测量原理 109

6.3 臭氧层厚度的测量 109

2．测量仪器——多布逊臭氧光度计 111

3．测量结果 112

4．夜间臭氧含量 113

6.4 大气臭氧的垂直分布 113

1．直接探测 114

2．间接测量臭氧垂直分布方法 116

6.5 臭氧垂直分布理论 119

6.6 臭氧对平流层大气的增温作用 124

1．太阳辐射的吸收 125

6.7 平流层大气的热量平衡 125

2．地面辐射能的吸收 126

3．臭氧层中的本身放射辐射 127

6.8 臭氧层的变化与天气的关系 128

参考文献 129

第七章 电磁波在电离层中传播的理论基础 131

7.1 引言 131

7.2 均匀磁离子介质的结构关系式 131

7.3 电磁波在均匀磁离子介质中的传播 135

1．不考虑外磁场的情形．Y=0 136

7.4 艾普利通-哈特里色散公式的分析（略去碰撞项） 136

2．纵向传播的情形．YT=0,YL=Y 137

3．横向传播的情形．YT=Y,YL=0 137

4．一般传播的情形 138

7.5 艾普利通-哈特里色散公式的分析（考虑碰撞项） 139

7.6 电磁波的偏振 142

7.7 电磁波在电离层中传播的近似描写 145

7.8 群速度 147

1．不考虑外磁场的情形．HE=0 147

2．考虑外磁场的情形．HE≠0 148

参考文献 150

8.1 脉冲方法垂直探测电离层 152

第八章 研究电离层的若干实验方法 152

8.2 从频高特性曲线获得电子浓度随高度的垂直分布 156

8.3 反散射探测 161

8.4 电离层吸收和电子碰撞频率的测量 165

8.5 利用法拉第效应研究电离层 170

8.6 利用多普勒效应研究电离层 172

8.7 探针方法 177

参考文献 178

第九章 电离层的若干探测结果 180

9.1 电子浓度的高度分布 180

9.2 正常E层 183

9.3 正常F层 186

9.4 正常D层 189

9.5 Es层 190

9.6 电离层的突然骚扰 193

9.7 电离层暴 194

参考文献 195

第十章 电离层形成理论及其动力学特征 197

10.1 卡普曼的形成理论．卡普曼层的性质 197

10.2 关于卡普曼理论的若干讨论 201

10.3 连续方程 204

10.4 马丁的漂移理论 207

10.5 电离层的电导率和半周日电流体系 212

参考文献 217

第十一章 电离层不均匀结构及其运动 218

11.1 有关电离层不均匀结构的某些概念 218

11.2 从电离层返回的无线电波的统计特性 221

11.3 不均匀结构的相关分析 224

11.4 不均匀结构的某些观测结果 228

11.5 有关电离层不均匀结构的某些理论解释 232

参考文献 233

第十二章 哨声和甚低频发射现象 235

12.1 哨声和甚低频噪声的分类 235

12.2 哨声理论 236

12.3 吱声 240

12.4 甚低频发射的行波管理论 241

12.5 甚低频发射的回旋加速器辐射理论 243

12.6 利用哨声和甚低频发射现象研究外层大气 245

参考文献 246

内容索引 247

主要人名索引 250