本书以物理学规律和动力学方法为基础来解释地球气候的形成及其演变特征。主要内容包括：气候系统的物理描述，气候系统的辐射传输、能量平衡、反馈机制、敏感性和稳定性，气候系统的内部与强迫振荡，气候变化形成机理，气候模拟与预测等。
通过学习，可使学生对物理气候学中的基本概念、基本理论和基本方法有较为深刻的理解和掌握，为进一步学习后续专业课程及从事气候变化等相关领域的研究打下坚实的理论基础。

黄建平 兰州大学特聘教授，国家杰出青年基金获得者，教育部“长江学者”特聘教授，国家自然科学基金委员会创新研究群体学术带头人，国家重大科学研究计划项目首席科学家。专注于半干旱气候变化研究，带领团队历经十余年建成了半干旱气候综合观测系统，并在半干旱气候变化及其机理研究等方面取得了一系列基础性强、具有靠前影响力的原创性研究成果。在世界很好期刊发表多篇论文，其中1篇被选为Nature Climate Change(自然气候变化)封面文章，并人选2016年中国科学十大进展TOP30。2013年度国家自然科学奖二等奖获得者(排名)。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告工作组主要撰写人，首届“做出突出贡献的中国博士学位获得者”，首届“赵九章很好中青年科学工作奖”和“首届全国创新争先奖”获得者。

章 引言 第二章 气候系统的物理描述 第三章 气候系统的基本方程第四章 气候系统的辐射强迫第五章 气候系统的能量平衡第六章 大气过程 第七章 海洋过程 第八章 陆面过程 第九章 生物圈过程 第十章 冰雪圈过程第十一章 人类活动与气候变化 第十二章 气候模拟与预测