系趙九章在中國科學院地球物理研究所及中國科學技術大學講授課程時完成的教學與研究用的參考書。它系統地敘述了高層大氣中的各種物理過程,基本理論和研究方法。全書分上、下兩冊,上冊在1965年5月由科學出版社出版,下冊已編寫完成,因 「文化大革命」而停止出版，書稿散佚。

第一章　緒論 §1.1　高空大氣物理學的研究對象和任務 §1.2　高空大氣物理學的研究方法 §1.3　目前空間探測所取得的主要成果和存在的主要問題 參考文獻第二章　高空大氣的結構及動力學和熱力學特征 §2.1　大氣的區界 §2.2　高層大氣模式 §2.3　高層大氣的擴散過程 §2.4　高層大氣的能量平衡 §2.5　外層大氣結構與太陽活動的關系 §2.6　外層大氣 參考文獻第三章　大氣振盪、高空大氣中的潮汐現象 §3.1　引言 §3.2　大氣振盪現象概述 §3.3　大氣振盪理論的基本方程及其邊界條件 §3.4　大氣的自由振盪 §3.5　大氣的強迫振盪 §3.6　共振理論的討論 參考文獻第四章　大氣中聲波的異常傳播 §4.1　大氣中聲波異常傳播概述 §4.2　大氣中聲波傳播的射線理論 §4.3　大氣中聲能的傳播 §4.4　中層大氣溫度分布的計算 參考文獻第五章　利用流星輝跡來探測高空大氣的結構參數 §5.1　流星的類別與組成 §5.2　流星的觀測———目測與攝影觀測 §5.3　流星的加熱制動和游離理論 §5.4　利用光學觀測的流星數據計算高空大氣密度 §5.5　流星觀測的無線電方法 參考文獻第六章　大氣的臭氧層 §6.1　引言 §6.2　臭氧的吸收光譜 §6.3　臭氧層厚度的測量 §6.4　大氣臭氧的垂直分布 §6.5　臭氧垂直分布理論 §6.6　臭氧對平流層大氣的增溫作用 §6.7　平流層大氣的熱量平衡 §6.8　臭氧層的變化與天氣的關系 參考文獻第七章　電磁波在電離層中傳播的理論基礎 §7.1　引言 §7.2　均勻磁離子介質的結構關系式 §7.3　電磁波在均勻磁離子介質中的傳播 §7.4　艾普利通?哈特里色散公式的分析（略去碰撞項） §7.5　艾普利通?哈特里色散公式的分析（考慮碰撞項） §7.6　電磁波的偏振 §7.7　電磁波在電離層中傳播的近似描寫 §7.8　群速度 參考文獻第八章　研究電離層的若干實驗方法 §8.1　脈沖方法垂直探測電離層 §8.2　從頻高特性曲線獲得電子濃度隨高度的垂直分布 §8.3　反散射探測 §8.4　電離層吸收和電子碰撞頻率的測量 §8.5　利用法拉第效應研究電離層 2 高空大氣物理學 §8.6　利用多普勒效應研究電離層 §8.7　探針方法 參考文獻第九章　電離層的若干探測結果 §9.1　電子濃度的高度分布 §9.2　正常犈層 §9.3　正常犉層 §9.4　正常犇層 §9.5　犈狊層 §9.6　電離層的突然騷擾 §9.7　電離層暴 參考文獻第十章　電離層形成理論及其動力學特征 §10.1　卡普曼的形成理論.卡普曼層的性質 §10.2　關於卡普曼理論的若干討論 §10.3　連續方程 §10.4　馬丁的漂移理論 §10.5　電離層的電導率和半周日電流體系 參考文獻第十一章　電離層不均勻結構及其運動 §11.1　有關電離層不均勻結構的某些概念 §11.2　從電離層返回的無線電波的統計特性 §11.3　不均勻結構的相關分析 §11.4　不均勻結構的某些觀測結果 §11.5　有關電離層不均勻結構的某些理論解釋 參考文獻第十二章　哨聲和甚低頻發射現象 §12.1　哨聲和甚低頻噪聲的分類 §12.2　哨聲理論 §12.3　吱聲 §12.4　甚低頻發射的行波管理論 §12.5　甚低頻發射的回旋加速器輻射理論 §12.6　利用哨聲和甚低頻發射現象研究外層大氣 參考文獻內容索引主要人名中外文對照重排后記