進(jìn)入21世紀(jì)的大氣科學(xué)

第一部分 進(jìn)入21世紀(jì)的大氣科學(xué)的概述和建議1.1 引言1.1.1 四個世紀(jì)的歷程1.1.2 大氣科學(xué)和其他學(xué)科1.1.3 展望21世紀(jì)1.2 大氣科學(xué)對國家公益的貢獻(xiàn)1.2.1 生命和財產(chǎn)的保護(hù)1.2.1.1 預(yù)報和預(yù)警的需求1.2.1.2 氣象服務(wù)的進(jìn)步1.2.2 環(huán)境質(zhì)量保護(hù)1.2.2.1 氯氟碳化物(CFCs)和臭氧1.2.2.2 溫室氣體和全球變化
Ⅰ.2.2.3 氣溶膠
Ⅰ.2.2.4 大氣科學(xué)在環(huán)境問題中的作用
Ⅰ.2.3 增強(qiáng)國家經(jīng)濟(jì)活力
附件 天氣和氣候服務(wù)信息的效益
Ⅰ.2.4 增強(qiáng)基礎(chǔ)認(rèn)識
Ⅰ.3 未來幾十年的科學(xué)迫切需求和建議
Ⅰ.3.1 大氣科學(xué)的迫切需求1：優(yōu)化和集成觀測能力
Ⅰ.3.1.1 新觀測機(jī)遇
Ⅰ.3.1.2 觀測系統(tǒng)優(yōu)化和集成的需求
Ⅰ.3.1.3 觀測系統(tǒng)的模擬實驗
Ⅰ.3.2 大氣科學(xué)的迫切需求2：發(fā)展新的觀測能力
Ⅰ.3.2.1 大氣中的水
Ⅰ.3.2.2 風(fēng)的觀測
Ⅰ.3.2.3 平流層觀測
Ⅰ.3.2.4 近地空間觀測
Ⅰ.3.3 大氣研究建議1：解決大氣邊界層及不同尺度氣流之間的相互作用
Ⅰ.3.3.1 地表過程
Ⅰ.3.3.2 與海洋的長期相互作用
Ⅰ.3.3.3 云及其效應(yīng)
Ⅰ.3.3.4 氣溶膠和大氣化學(xué)
Ⅰ.3.3.5 非線性的基本問題
Ⅰ.3.4 大氣研究建議2：將既有預(yù)報過程拓展到新的領(lǐng)域
Ⅰ.3.5 大氣研究建議3：啟動新出現(xiàn)問題的研究
Ⅰ.3.5.1 氣候、天氣和健康
Ⅰ.3.5.2 水資源
Ⅰ.3.5.3 快速增加的大氣排放
Ⅰ.4 未來幾十年對領(lǐng)導(dǎo)和管理的挑戰(zhàn)
Ⅰ.4.1 領(lǐng)導(dǎo)和管理的建議1：制定提供大氣信息的戰(zhàn)略
Ⅰ.4.1.1 一個提供天氣服務(wù)的動態(tài)系統(tǒng)
Ⅰ.4.1.2 大氣信息的前景
Ⅰ.4.1.3 分發(fā)大氣信息服務(wù)的意義
Ⅰ.4.2 領(lǐng)導(dǎo)和管理的建議2：確保大氣信息通暢
Ⅰ.4.3 領(lǐng)導(dǎo)和管理的建議3：評估收益與成本
附件 大氣研究和服務(wù)的聯(lián)邦資助
Ⅰ.4.4 領(lǐng)導(dǎo)和管理規(guī)劃
第二部分 學(xué)科評估
Ⅱ.1 進(jìn)入21世紀(jì)的大氣物理學(xué)研究
Ⅱ.1.1 概要
Ⅱ.1.1.1 主要的科學(xué)目標(biāo)和挑戰(zhàn)
Ⅱ.1.1.2 科學(xué)戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分
Ⅱ.1.1.3 支持戰(zhàn)略的啟動計劃
Ⅱ.1.1.4 對國家利益的預(yù)期效益和貢獻(xiàn)
Ⅱ.1.1.5 推薦的大氣物理學(xué)研究項目
Ⅱ.1.2 引言
Ⅱ.1.2.1 任務(wù)
Ⅱ.1.2.2 主要研究課題及歷史成就
Ⅱ.1.2.3 未來前景
Ⅱ.1.3 科學(xué)挑戰(zhàn)和問題
Ⅱ.1.3.1 大氣輻射
Ⅱ.1.3.2 云物理學(xué)
Ⅱ.1.3.3 大氣電學(xué)
Ⅱ.1.3.4 邊界層氣象學(xué)
Ⅱ.1.3.5 小尺度大氣動力學(xué)
Ⅱ.1.3.6 學(xué)科研究的挑戰(zhàn)
Ⅱ.1.4 對國家目標(biāo)的貢獻(xiàn)
Ⅱ.2 進(jìn)入21世紀(jì)的大氣化學(xué)研究
Ⅱ.2.1 概要
Ⅱ.2.1.1 主要科學(xué)問題和挑戰(zhàn)
Ⅱ.2.1.2 重要研究挑戰(zhàn)
Ⅱ.2.1.3 學(xué)科研究挑戰(zhàn)
Ⅱ.2.1.4 基礎(chǔ)設(shè)施啟動項目
Ⅱ.2.1.5 對國家利益的預(yù)期效益和貢獻(xiàn)
Ⅱ.2.2 前言和綜述
Ⅱ.2.2.1 使命
Ⅱ.2.2.2 20世紀(jì)回顧
Ⅱ.2.2.3 學(xué)科研究挑戰(zhàn)
Ⅱ.2.2.4 突出的研究難題
Ⅱ.2.2.5 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目
Ⅱ.2.2.6 結(jié)論
Ⅱ.2.3 環(huán)境重要的大氣物種：科學(xué)問題和研究戰(zhàn)略
Ⅱ.2.3.1 平流層臭氧
Ⅱ.2.3.2 大氣溫室氣體
Ⅱ.2.3.3 光化學(xué)氧化劑
Ⅱ.2.3.4 大氣氣溶膠
Ⅱ.2.3.5 有毒物質(zhì)和營養(yǎng)成分
Ⅱ.3 21世紀(jì)大氣動力學(xué)和天氣預(yù)報研究
Ⅱ.3.1 概要
Ⅱ.3.1.1 新的研究機(jī)遇
Ⅱ.3.1.2 推薦的關(guān)鍵
Ⅱ.3.2 引言
Ⅱ.3.2.1 基礎(chǔ)研究焦點
Ⅱ.3.2.2 技術(shù)發(fā)展
Ⅱ.3.3 結(jié)論
Ⅱ.4 21世紀(jì)的高層大氣和近地空間研究
Ⅱ.4.1 概要
Ⅱ.4.1.1 主要的科學(xué)目標(biāo)和挑戰(zhàn)
Ⅱ.4.1.2 科學(xué)戰(zhàn)略的關(guān)鍵部分
Ⅱ.4.1.3 未來十年及數(shù)十年的科學(xué)需求
Ⅱ.4.1.4 對國家福祉的預(yù)期效益和貢獻(xiàn)
Ⅱ.4.1.5 高層大氣和近地空間研究任務(wù)
Ⅱ.4.2 引言
Ⅱ.4.2.1 太陽
Ⅱ.4.2.2 行星際空間
Ⅱ.4.2.3 磁層
Ⅱ.4.2.4 電離層和高層大氣
Ⅱ.4.2.5 中層大氣
Ⅱ.4.2.6 宇宙射線
Ⅱ.4.2.7 優(yōu)先研究
Ⅱ.4.3 對氣候和生物圈重要的平流層過程
Ⅱ.4.3.1 平流層臭氧
Ⅱ.4.3.2 火山效應(yīng)
Ⅱ.4.3.3 太陽效應(yīng)
Ⅱ.4.3.4 準(zhǔn)兩年振蕩效應(yīng)
Ⅱ.4.3.5 飛機(jī)的大氣效應(yīng)
Ⅱ.4.3.6 平流層在氣候和天氣預(yù)報中的作用
Ⅱ.4.3.7 關(guān)鍵創(chuàng)新點
Ⅱ.4.3.8 成功的度量
Ⅱ.4.4 空間天氣
Ⅱ.4.4.1 科學(xué)基礎(chǔ)
Ⅱ.4.4.2 關(guān)鍵的科學(xué)問題
Ⅱ.4.4.3 過去和現(xiàn)在的研究活動
Ⅱ.4.4.4 關(guān)鍵的創(chuàng)新
Ⅱ.4.5 中高層大氣全球變化
Ⅱ.4.5.1 科學(xué)背景
Ⅱ.4.5.2 關(guān)鍵的科學(xué)問題
Ⅱ.4.5.3 關(guān)鍵創(chuàng)新點
Ⅱ.4.5.4 對解決社會問題的貢獻(xiàn)
Ⅱ.4.5.5 成功的測度
Ⅱ.4.6 太陽的影響
Ⅱ.4.6.1 在一個太陽周期的太陽能量輸出
Ⅱ.4.6.2 區(qū)分太陽和人為效應(yīng)
Ⅱ.4.6.3 太陽對地球高中層大氣的影響
Ⅱ.4.6.4 太陽活動周期的物理基礎(chǔ)
Ⅱ.4.6.5 太陽行為的長期變化：太陽型恒星(solar-type star)
Ⅱ.4.6.6 關(guān)鍵創(chuàng)新點
Ⅱ.4.6.7 對解決社會問題的貢獻(xiàn)
Ⅱ.5 進(jìn)入21世紀(jì)氣候和氣候變化研究
Ⅱ.5.1 概要
Ⅱ.5.2 引言
Ⅱ.5.3 使命
Ⅱ.5.4 21世紀(jì)展望
Ⅱ.5.4.1 20世紀(jì)回顧
Ⅱ.5.4.2 科學(xué)問題
Ⅱ.5.4.3 21世紀(jì)氣候研究的關(guān)鍵驅(qū)動力
Ⅱ.5.5 氣候研究的目標(biāo)和需求
Ⅱ.5.5.1 目標(biāo)1
Ⅱ.5.5.2 目標(biāo)2
Ⅱ.5.5.3 目標(biāo)3
Ⅱ.5.5.4 目標(biāo)4
Ⅱ.5.5.5 目標(biāo)5
Ⅱ.5.5.6 目標(biāo)6
Ⅱ.5.5.7 目標(biāo)7
Ⅱ.5.6 氣候研究優(yōu)先領(lǐng)域
Ⅱ.5.6.1 建立一個永久氣候觀測系統(tǒng)
Ⅱ.5.6.2 通過集成歷史和替代資料的發(fā)展擴(kuò)展器測氣候記錄
Ⅱ.5.6.3 繼續(xù)和加強(qiáng)診斷分析和過程研究以揭示關(guān)鍵氣候變率和變化過程
Ⅱ.5.6.4 建立和評估氣候模式，使模式更加綜合，包括氣候系統(tǒng)的所有主要子系統(tǒng)
Ⅱ.5.6.5 交叉需求
Ⅱ.5.7 對國家目標(biāo)和需求的貢獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
附錄A 縮寫詞索引
附錄B 大氣科學(xué)委員會和大氣科學(xué)與氣候委員會自1958年以來的報告一覽表中文索引