自然是我们人类赖以生存和繁衍的物质基础，所以保护和改善自然环境，是我们人类维护自身生存和发展的前提。这是人类与自然密不可分的两个方面，缺少一个就会给我们人类带来灾难。

本书从地球的外衣——大气、千变万化说水汽、大气奇景与天气、雷电及其预防、风从哪里来、气象观测、天气系统、天气预报的制作、人与气候等9个方面带领读者走向气象科学的神秘世界，在气象知识的海洋里游弋，去沐浴大自然的风霜雨雪，探索大气的万千奥秘。

本书从地球的外衣——大气、千变万化说水汽、大气奇景与天气、雷电及其预防、风从哪里来、气象观测、天气系统、天气预报的制作、人与气候等9个方面带领读者走向气象科学的神秘世界，在气象知识的海洋里游弋，去沐浴大自然的风霜雨雪，探索大气的万千奥秘。

地球的外衣——大气

 地球大气的组成

 地球大气的由来

 近代对大气的探测

千变万化说水汽

 大气中的水汽来源和水相

水汽来自何方

水相面面观

 走近云的家族

云的形成

云的类别

云量与晴阴

 雾露霜凇

云雾本是“两姊妹”

露珠儿洒满青草地

霜与霜冻不是一回事

雾凇和雨凇弊大于利

 雨

雨怎样降下来

雨量的分级

成因不同的雨

地球上的多雨带

雨的趣闻

人工增雨

 雪

雪的形成和种类

“雪花独六枝”

你见过彩色的雪吗

人工增雪

 冰雹

冰雹的种类和结构

“滚元宵”的生涯

人工防雹

大气奇景与天气

 万道霞光

 绚丽华盖

 七彩虹霓

 峨眉宝光

 日月晕环

 耀眼极光

 海市蜃楼

雷电及其预防

 打雷和闪电

 奇形怪状的闪电

 雷电的恶作剧

 雷电的危害和预防

风从哪里来

 风的形成

 各具特色的风

阵风

海陆风

山谷风

焚风

干热风

旋风

龙卷风

台风

季风

气象观测

 星罗棋布的气象台站

 无人值守气象站

 地面气象观测

气温的测量

气压的测量

湿度的测量

地面风的测量

云的观测

降水量的测量

天气现象的观测

能见度的观测

蒸发量的测量

日照时数的测量

辐射的测量

 高空气象观测

天气系统

 气团

锋

气旋和反气旋

副热带高压

梅雨一

天气预报酌制作

 特殊的地图——天气图

 用计算机解大气方程

 用民间谚语做天气预报

 各种气象指数预报粉墨登场

人与气候

 气候的形成

辐射的作用

大气环流的作用

海陆分布对气候的影响

地形与气候

洋流与气候

 气候系统

 气候变迁

大冰期与气候变化

第四纪冰期的气候变化

历史时期的气候变化

近代的气候变化

厄尔尼诺

 人与气候

气候变化对人类的影响

人类活动对气候的影响

包围地球的空气称为大气。像鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了理想的环境。大气的状态和变化，时时处处影响到人类的活动和生存。

大约在50亿年前，大气伴随着地球的诞生开始出现。也就是法国著名天文学家和数学家拉普拉斯所说的“星云开始凝聚时，地球周围就已经包围了大量的气体了。”原始大气的主要成分是氢和氦。当地球形成以后，由于地球内部放射性物质的衰变，进而引起能量的转换。这种转换对于地球大气的维持和消亡都是有作用的，再加上“太阳风”(一种连续存在，来自太阳并以200～800千米/秒的速度运动的等离子体流)的强烈作用和地球刚形成时的引力较小，使得原始大气很快就消失掉了。

地球生成以后，由于温度的下降，地球表面发生冷凝现象，而地球内部的高温又促使火山频繁活动，火山爆发时所形成的挥发气体逐渐代替了原始大气，而成为次生大气。次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体。这些气体和地球的固体物质之间互相吸引、互相依存。气体没有被地球偌大的离心力所抛弃，而成为大气的第二次生命——次生大气。随着太阳辐射向地球表面的纵深发展，光波比较短的紫外线强烈的光合作用，使地球上的次生大气中生成了氧，而且氧的数量不断地增加。有了氧，就为地球上生命的出现提供了非常有利的条件。经过几十亿万年的分解、同化和演变，生命终于在地球大气这个摇篮中诞生了。原始的单细胞生命在大气这个摇篮中不断地演变、进化，终于发展成了今天主宰世界文明的高级动物一人类。今天的大气虽然是由多种气体组成的混合物，但主要成分是氮，其次是氧，另外还有一些数量微小的其他气体。

关于今天的大气成分是怎样长期演化来的，理论界目前主要有两种观点：一种观点认为今天的大气就是从地球原始大气演化而来的。另一种观点则认为，原始大气已经不存在了，现在的大气是由于地球内部火山活动所喷发出的物质演化成的。为了分析说明这个问题，可以与地球的邻居——金星和火星对比一下。根据探测资料，金星的大气成分主要是碳酸气，它的下部主要是二氧化碳，另外还有少量的氧、氮、碳、氖、氦、水汽，上部有原子状态的氧。火星的大气成分主要是二氧化碳，另外还有些氨、氢、氧、水汽等物质。那么，是不是以前的大气也是这样的呢?假如地球原始大气也是以碳酸气为主的话，为什么与今天以氮和氧为主的成分不一样?假如地球大气主要是火山喷发出来的，根据现在火山喷发的资料来看，火山喷发物质中主要是水汽，占81%，二氧化碳占10%，另外还有氮、硫等，但没有游离状态的氧。由此可见，无论是原始大气还是从火山喷发气体中的这些成分都很少。而且大气中自从有了自由氧，才可能有臭氧的形成。有了氧，原始大气中的一氧化碳经过氧化成为二氧化碳，甲烷经氧化成为水汽和二氧化碳，氨经氧化成为水汽和氮，因而二氧化碳才占优势。

二氧化碳在初始大气中占的分量很大，但是，由于光合作用的发展，碳大量被用来构成生物体，另外一部分碳溶解于海洋，成为海洋生物发展的一种物质。当大气中的二氧化碳较多时，溶解到海水体中的二氧化碳就相对增多。现在有一种说法认为，由于化石燃料的燃烧，二氧化碳的浓度在增大。但在二氧化碳浓度增大的同时，自然界生态平衡的结果也不可能使二氧化碳的浓度过分地增大。一定有一部分要溶解到水体中去。

现在大气中的主要成分是氮，但从原始大气中或火山喷发气中来看，氮的成分是很少的，只有百分之几。而现在氮的增多，主要有两个原因，一是氮的化学性质很不活跃，不太容易同其他物质化合，多呈游离状态存在；另一方面，氮在水中的溶解度很低，氮的溶解度仅相当于二氧化碳的1/7，所以，它大多以游离状态存在于大气中，由于二氧化碳的减少，初始水汽又大部分变成液态水，成为今天的水圈，相对来说，氮和氧的比例就增多了，所以今天氮有这么多，是与氮本身的特性有关的。当然，氮也进行着循环，一些根瘤菌可以吸收氮，使得一部分氮参加到生物循环里去，这些物质在腐烂分解后，又放出游离的氮；也有一小部分氮进入到地壳的硝酸盐中。氮虽参加循环，但大部分呈游离状态存在，相对来说，它的数量在增多，以致成为大气的主要成分。

由此我们可以得出两点结论：第一，现在的大气成分是地球长期演化的结果，是与水圈、生物圈、岩石圈进行充分的物质循环的结果。可以说，这几个圈层是相互联系、互相渗透的一个整体。第二，现在的大气成分还在不断地进行着循环，而且这个过程基本是平衡的、稳定的，在短时期内不会有明显的变化。P5-7