全球視角下的大氣化學 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：大專院校和科研院所環境、化學、大氣科學等專業的本科生、研究生、教師及研究人員，以及從事全球環境管理、大氣環境科學與汙染控製的科技人員
我國空氣汙染日益嚴重，本書從大氣角度對霧霾的根本成因進行介紹，給與人們解決霧霾問題直接的方法

內容簡介

大氣環境與人類息息相關，本書從全球視角介紹瞭地球大氣組成、現狀和發生的化學過程，包括對流層氣相化學、氣溶膠和雲內化學過程、平流層臭氧化學；總結瞭人類活動引起的大氣化學組分變化及其全球效應，包括短波紫外輻射變化、氣候變化和酸沉降。
本書結構簡明、層次清晰；內容全麵係統、高度概括、信息量大。本書可作為大專院校和科研院所環境、化學、大氣科學等專業的本科生、研究生、教師及研究人員的參考書，還可供從事全球環境管理、大氣環境科學與汙染控製的科技人員參考。

目錄

譯者序
原書前言
第1章基礎1
1.1大氣組成和熱結構1
1.2大氣輸送和混閤4
1.3微量氣體5
1.4氣溶膠和雲8
1.5多相氣相反應和光化學反應9
1.6多相和液相反應13
1.7乾沉降和濕沉降15
1.8大氣過程的計算機模擬17
參考文獻18
第2章對流層氣相化學19
2.1簡介19
2.2對流層微量氣體的預算和分布21
2.2.1CO21
2.2.2CH427
2.2.3氫32
2.2.4揮發性有機物36
2.2.5NOx44
2.3對流層的化學反應56
2.3.1對流層OH光化學的基本特徵56
2.3.2農村低層對流層中HOx反應循環的定量分析64
2.3.3高層對流層中OH化學70
2.3.4非甲烷烴對OH的影響73
2.3.5OH自由基的測定78
2.3.6OH的對流層影響81
2.3.7全球OH的時間變化82
2.3.8與O3和NO3的氧化反應83
2.4O3對流層循環87
2.5小結95
參考文獻96
第3章對流層氣溶膠和雲化學103
3.1簡介103
3.2氣溶膠和雲的物理化學104
3.2.1氣溶膠顆粒的源104
3.2.2對流層氣溶膠的尺寸分布108
3.2.3氣溶膠顆粒的吸濕生長和成核清除110
3.2.4雲和雨形成的物理描述112
3.2.5氣體在雲內的相分配114
3.2.6氣溶膠的化學組成118
3.2.7雲水的化學組分120
3.2.8對流層氣溶膠的沉降過程和停留時間122
3.3參與氣溶膠和雲化學的微量氣體的循環123
3.2.1氨123
3.3.2對流層中的硫化閤物126
3.4水相化學反應135
3.4.1雲的基本化學135
3.4.2氮化學137
3.4.3SO2的氧化138
3.4.4過渡金屬的影響141
3.5多相化學反應146
3.5.1液態和固體錶麵微量氣體的反應性吸收147
3.5.2與海鹽顆粒反應148
3.5.3與礦物顆粒的反應150
3.6小結152
參考文獻153
第4章平流層化學163
4.1簡介163
4.2平流層O3的形成和分布164
4.2.1太陽輻射及其光化學效應165
4.2.2隻存在氧的大氣中的奇氧化學166
4.2.3O3的全球分布171
4.3O3破壞催化劑化學和它們的源氣體174
4.3.1催化O3破壞和催化劑源氣體174
4.3.2H2O、CH4、H2和HOx催化劑177
4.3.3N2O和NOx催化劑181
4.3.4氯代烴(CH3Cl、CHF2Cl、CFCl3、CF2Cl2、CCl4、CH3CCl3、CFCl2CF2Cl)和
ClOx催化劑185
4.3.5溴代烴（CF2ClBr、CF3Br、CH3Br）和BrOx催化劑190
4.3.6催化劑之間的耦閤反應194
4.4氣溶膠和極地平流層雲存在時的平流層化學196
4.4.1硫酸鹽氣溶膠和PSC196
4.4.2多相化學199
4.4.3鹵間化閤物循環催化破壞O3204
4.4.4極地春天O3的耗竭206
4.5平流層O3的趨勢208
4.5.1全球趨勢208
4.5.2Pinatubo山異常211
4.5.3南極O3洞212
4.5.4北極區域：北極O3洞？214
4.5.5模型推測的O3趨勢：過去和將來219
4.6小結與結論222
緻謝223
參考文獻223
第5章全球變化及後果231
5.1UV輻射變化231
5.1.1簡介231
5.1.2影響地球接收太陽光UV輻射的因素231
5.1.3UV輻射的生物效應237
5.1.4UV輻射變化引起的對流層化學效應239
5.1.5觀測UV-B輻射的變化與趨勢240
5.1.6小結與結論245
緻謝246
5.2氣候變化246
5.2.1簡介246
5.2.2地球輻射收支的基本原理247
5.2.3地球大氣中的紅外活性組分248
5.2.4輻射強迫和全球變暖潛勢256
5.2.5氣候響應和氣候反饋260
5.2.6近期氣候變化和未來趨勢預測262
5.2.7小結與結論266
5.3酸沉降267
5.3.1簡介267
5.3.2大氣酸度來源268
5.3.3中和過程與中和平衡273
5.3.4酸沉降機製275
5.3.5酸沉降的空間分布和時間趨勢275
5.3.6小結284
參考文獻285
附錄292
附錄A氣相反應292
附錄B多相反應295
附錄C液相反應297
參考文獻298
參考文獻307
附錄319
附錄 A氣 相 反 應319
附錄B多 相 反 應323
附錄C液相反應325
參考文獻327

前言/序言

過去25年來，人類對於大氣化學物質物理化學行為的認識取得瞭長足的進步，部分是齣於解決復雜環境問題的需要，但大部分是開展大氣微量組分分布、轉化的物理化學原理等基礎研究的結果，這方麵的持續努力使得大氣化學成為一個新的科學分支。
類似於許多新的科學領域，大氣化學的發展非常迅猛。這一方麵歸功於實驗室和現場研究，同時也有賴於化學—動力學計算模擬的發展與持續改進。目前地球大氣應被認為是一個認識較清楚的地球物理單元。大氣化學領域遇到的問題之一是需要大量的信息以詳細地描述其復雜性，需要藉助許多其他相鄰學科的知識。雖然物理化學、分析化學和氣象學已經做齣瞭主要貢獻，但不少信息也來自於海洋學、地理學、土壤科學、植物生理學等學科。這反映齣大氣並不是脫離於地球其他圈層的事實，許多微量氣體的循環受到這些圈層中排放源強度和匯的影響。人類是影響大氣係統的另一因素，而且日益重要。
大氣化學涉及的對象包括從行星邊界層到100km高度的整個地球大氣層。較低的區域可以通過飛機、氣球和火箭進行探測，而近年來衛星極大地提高瞭對高層大氣的瞭解。因此目前人們能認識整個大氣的物理化學過程,而且衛星可以實現真正的全球觀測。
在一本書中不可能對現有的知識做全麵總結，因此隻能有所選擇。本書聚焦於大氣的主要組成部分：對流層和平流層的全球化學，不包括邊界層碳氫化閤物復雜氧化途徑造成的局部空氣汙染問題。大氣化學主要源自氣相組分間的反應，所以本書主要探討這些內容。此外，氣溶膠錶麵和雲內的化學轉化也越來越受到關注，因此本書也將對此進行討論。
大氣化學一個主要的關注點是由於人類活動而引起的化學組分變化。雖然在地球曆史中大氣就不是穩定不變的，但有許多證據錶明人類的影響在日益上升，危害到生物現在的存在形式。因此，這方麵的變化包括UV-B變化、氣候變化和酸沉降也是本書討論的內容。
本書適閤於受過大學尤其是自然科學教育的讀者，也適閤與大氣化學相關的任一領域的研究生。雖然本書包含相關的背景知識，但並不是標準的大氣化學教科書，而是著重總結最近科學文獻中的信息。
編者感謝各章作者，沒有他們的努力就沒有本書。希望讀者也能共享他們的熱忱。此外感謝叢書編者（Baumg�|rtel、Grünbein和Hensel教授）邀請我們編輯本書，並感謝Steinkopff Verlag齣版社的化學專業編輯Maria Magdalene Nabbe博士的閤作。
ReinhardZellner
德國埃森市
1998年8月
近年來，我國大範圍的大氣霧霾事件時有發生，引起普遍關注。包括霧霾在內的環境汙染事件歸根結底絕大部分是人類嚮環境排放化學物質引起的。近50年來，科學傢對地球大氣化學及人類活動影響的認識取得瞭長足進步。但相對於局地空氣汙染及其控製技術，從全球視角論述大氣化學的專著仍然有限，即使是環境專業的學生對於全球大氣化學也缺乏足夠的瞭解。
本人多年前在清華大學開設“環境化學”課程時，深感缺乏這方麵的參考書，在翻到本書後，豁然開朗。這本書涵蓋瞭全球大氣化學的主要內容，即對流層和平流層的全球化學，探討瞭對流層各組分的氣相化學反應、氣溶膠和雲內化學過程、平流層臭氧的形成和破壞，總結瞭人類活動可能帶來的短波紫外輻射增強、氣候變化和酸沉降等全球變化及效應。原版書是對當時國際此領域研究工作的高度概括，雖然目前已有更新的數據，但全球大氣化學的基本內容沒有發生大的變化，通過本書不僅可以快速瞭解國際上在這一領域所獲得的科學認識，還可以從中瞭解國際上在這方麵的研究曆史和發展趨勢，可為我們開展類似的研究工作提供藉鑒，有助於我們更好地參與全球環境領域的相關工作。
本譯作是當時教學備課時的産物，那時陸續翻譯瞭原版書的大部分章節（第1～4章）。這次經機械工業齣版社與版權方聯係，得到翻譯與齣版許可，由博士生楊亞潔完成瞭第5章的翻譯，並由本人最後審閱定稿，得以正式齣版，在此感謝機械工業齣版社顧謙編輯的支持和幫助。
由於本書所述內容涉及多個學科知識，限於本人的知識水平與精力，譯文中可能存在疏漏和不足之處，還望讀者海涵。
2017年2月5日
張彭義於北京清華園

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