随着人们对火星大气波动现象日益关注，以及行星大气学科在火星上的深入发展，火星大气波动已经成为一个重要的研究领域。先进火星探测仪器的不断投入使用推动着火星大气波动的研究，而火星大气波动又极大地影响火星探测器的运行及精度。本书首先介绍了与火星大气科学领域相关的基础知识，然后基于探测资料、模式结果和再分析数据集，分别重点介绍了其中的小尺度湍流及重力波扰动特性、全球尺度潮汐波及全球尺度行星波的波动特性。此外，作者使用数值模拟方法对火星大气垂直相互作用（陆-气相互作用、大气层结间相互作用）进行了针对性探究，解决了具体的科学问题，并为未来的探火任务提供了理论支撑。
本书可供火星探测、行星大气探测、行星大气物理、行星大气动力学与大气数值模拟领域的相关研究人员及工程人员阅读。

前言
第一章 火星大气的独特性
1.1 火星大气概况
1.1.1 火星基本情况
1.1.2 火星上的季节划分
1.1.3 火星大气垂直分层
1.1.4 火星与地球的异同
1.2 火星大气与环境变化
1.2.1 沙尘循环
1.2.2 CO2循环
1.2.3 水循环
1.2.4 火星大气中的波动
1.3 本章小结
参考文献
第二章 火星大气波动介绍
2.1 引言
2.2 大尺度波
2.2.1 热力潮汐
2.2.2 行星波
2.3 中小尺度波
2.4 本章小结
参考文献
第三章 火星大气探测历史
3.1 引言
3.2 火星大气探测的开端
3.3 火星大气的连续探测
3.3.1 地基光谱观测
3.3.2 轨道遥感观测
3.3.3 登陆器和漫游器
3.4 本章小结
参考文献
第四章 火星大气潮汐、行星波特性研究
4.1 引言
4.2 潮汐
4.2.1 热力潮汐和大气温度的季节尺度特征
4.2.2 周日西向热力潮汐波动特征
4.2.3 周日东向热力潮汐波动特征
4.2.4 半周日西向热力潮汐波动特征
4.2.5 半周日东向热力潮汐波动特征
4.2.6 热力潮汐对称波模式的波动特征
4.2.7 结论与讨论
4.3 行星波
4.3.1 纬向波数为1的定常行星波波动特征
4.3.2 纬向波数为2的定常行星波波动特征
4.3.3 纬向波数为3的定常行星波波动特征
4.3.4 纬向波数为4的定常行星波波动特征
4.3.5 纬向波数为5的定常行星波波动特征
4.3.6 结论与讨论
4.4 本章小结
参考文献
第五章 火星大气重力波特性研究
5.1 火星中高层大气重力波的气候态特征
5.1.1 引言
5.1.2 重力波的时间演变和垂直分布
5.1.3 重力波的纬度和季节变化
5.1.4 中高层重力波活动特征的解释
5.1.5 结论与讨论
5.2 火星热层大气重力波的波数谱分析
5.2.1 引言
5.2.2 不同纬度内的垂直波数谱特征
5.2.3 不同经度间内的垂直波数谱特征
5.2.4 不同地方时内的垂直波数谱特征
5.2.5 可能的波源及传播过程解释
5.2.6 结论与讨论
5.3 本章小结
参考文献
第六章 基于数值模拟的火星大气研究
6.1 引言
6.2 主要大气模式及相关数据集
6.2.1 主要大气模式的研究现状
6.2.2 基于火星大气模式的数据集的研究现状
6.2.3 结论与讨论
6.3 大气模式模拟结果
6.3.1 基于数值模式的潮汐波模拟
6.3.2 基于数值模式的行星波模拟
6.3.3 基于数值模式的沙尘模拟
6.3.4 结论与讨论
6.4 本章小结
参考文献
第七章 火星大气垂直相互作用
7.1 引言
7.2 火星陆气相互作用
7.2.1 火星陆气相互作用简介
7.2.2 火星陆气相互作用数值模拟
7.2.3 火星陆气相互作用原理
7.2.4 结论与讨论
7.3 火星大气层结间相互作用
7.3.1 火星大气层结间相互作用简介
7.3.2 火星大气层结间相互作用数值模拟
7.3.3 火星大气层结间相互作用原理
7.3.4 结论与讨论
7.4 本章小结
参考文献
第八章 总结与讨论
8.1 火星大气波动特性研究
8.1.1 已完成工作
8.1.2 待解决的问题
8.2 火星大气波动模拟研究
8.2.1 已完成工作
8.2.2 待解决的问题
8.3 火星大气垂直相互作用模拟研究
8.3.1 已完成工作
8.3.2 待解决的问题