第四版教材在保持第三版内容体系的基础上，加强了基础理论。本书主要阐述大气热学、大气水分、大气运动、天气系统、气候形成、气候带、气候类型、气候变化及人类影响等内容。本次编写优化了概念、定理、结论的描述方式，在很大程度上改善了插图的表达效果。本书还安排了知识框、练习题等导学、助学环节，可以在一定程度上降低学习难度，巩固学习效果。
本书可作为高校地理科学类专业的本科生教材，也可供大气科学、水文、环境科学专业使用和参考。

第一章 地球大气概述
第一节 气候系统
一、气候系统的概念
二、气候系统的构成
第二节 地球大气的成分
一、地球大气的起源
二、干洁大气
三、水汽
四、大气气溶胶
第三节 大气的物理性状
一、空气状态方程
二、主要气象要素
本章小结
习题
主要参考文献
第二章 辐射平衡
第一节 辐射的基础知识
一、基本概念
二、有关辐射的基本定律
第二节 太阳辐射传输
一、太阳辐射
二、大气上界的太阳辐射
三、太阳辐射在大气中的减弱
四、到达地面的太阳辐射
第三节 地-气系统的长波辐射
一、地面和大气辐射
二、地面-大气之间的辐射交换
第四节 地-气系统辐射平衡
一、地面和大气辐射差额
二、地-气系统辐射差额
三、全球能量平衡模式
本章小结
习题
主要参考文献
第三章 大气热力学基础
第一节 基础知识
一、若干基本概念
二、热力学第一定律
第二节 大气中的干绝热过程
一、干绝热方程
二、干绝热直减率
三、位温
第三节 大气中的湿绝热过程
一、可逆的湿绝热过程与假绝热过程
二、湿绝热直减率
三、假相当位温
四、大气热力学图解简介
第四节 大气稳定度
一、大气稳定度的概念
……
第四章 云雾和降水的物理基础
第五章 大气运动的基本规律
第六章 天气系统
第七章 大气边界层
第八章 气候系统各圈层的相互作用
第九章 气候类型与分布
第十章 气候变化
附录