《气候变化:多学科方法(第2版)》描述了全球气候的构成成分和有史以来影响气候的自然原理，还解释了多种因素的相互作用对气候的影响；回顾了气候变化的测量方法，强调了在寻找观测结果和可能自然原因之间的关系时统计分析的重要性；讨论了包括人类活动在内的气候变化的原因如何与气候变化的证据相联系，以及如何模拟这些原因以预测未来的气候变化；最后讲述了这些模式对围绕气候变化、预防和减缓的经济与政治争论产生的影响。
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《大气科学基础》介绍了大气科学的概貌和基础理论，共分九章，包括大气概述，地面和大气中的辐射过程，大气热力学基础，大气动力学基础，云物理学基础，大气中的光、电、声现象，中高层大气简介，大气化学，天气和气候。
《大气科学基础》可作为高等院校大气科学专业本科生的专业基础课教材，也可作为从事大气科学教学、科研和业务人员的参考书。

《现代气象观测》是北京大学地球物理系张霭琛教授40多年教学和科研的结品。《现代气象观测》较全面地讲述了地面气象观测、高空气象观测、气象雷达以及气象卫星观测的全部内容。并对各种气象要素，如温度、湿度、气压、风、辐射以及降水等要素的测量元件、仪表和设备的基本原理，仪器的安装原则，读数方法以及资料的精度分析进行了详尽地探讨。《现代气象观测》既包括了近十几年来气象观测方法和仪器的新进展和新成果.又包括了国内外较新的科研和技术资料，使读者能比较全面地了解国内外气象观测的现状和发展趋势。
《现代气象观测》编写风格朴实、思路明晰、体例严谨，再加上近300幅计算机制作的图表，更使《现代气象观测》易于阅读和理解。
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《天气学》概要介绍了天气学的基本原理和方法，共分九章。其内容依次为气象变量场及其运动学、制约气象场变量变化的基本定律、风场和温压场的关系、气团与锋、温带气旋和反气旋、大气环流概观、天气形势的预报、天气分析和预报、天气诊断分析。《天气学》注重基本概念、基本理论、基础知识的介绍，每章的后面都有小结，归纳、整理了本章的主要概念和知识点，并有适量的复习思考题，以帮助读者掌握基本内容。在编排上，《天气学》采用新的编写体系，开篇就介绍气象场的概念及运动学方法，进而深入至动力学分析，并以变量场分析理论和应用贯穿通篇；书中大量引用了天气学的新理论、新成果，以更好地适应实际科研和业务的需要。《天气学》可以作为气象专业或相关专业课程的基本教材，也可以作为科研及业务工作的参考书。