天氣學(xué)
天氣學(xué)是研究天氣現(xiàn)象和天氣過(guò)程的物理本質(zhì)及規(guī)律，并用以制作天氣預(yù)報(bào)的學(xué)科，是大氣科學(xué)的一個(gè)重要分支。所以天氣學(xué)的研究對(duì)象是整個(gè)地球大氣，研究?jī)?nèi)容是大氣中發(fā)生的各種天氣現(xiàn)象及其演變規(guī)律。然而，在實(shí)際工作中天氣學(xué)并來(lái)研究所有的大氣物理過(guò)程，而只是研究對(duì)天氣演變起重要作用的那些天氣現(xiàn)象和天氣過(guò)程。
天氣學(xué)
天氣學(xué)架構(gòu)
中國(guó)氣象學(xué)家于1925年首先對(duì)中國(guó)天氣類(lèi)型進(jìn)行了分類(lèi)；沈孝凰于1931年對(duì)中國(guó)江淮流域的氣旋作了研究；李憲之于1934～1936年期間對(duì)南半球和西北太平洋之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，并初步提出了兩個(gè)半球之間大氣環(huán)流的相互作用；盧于1943年寫(xiě)出了中國(guó)第一本《天氣預(yù)告學(xué)》，并對(duì)30～40年代的中國(guó)寒潮和臺(tái)風(fēng)進(jìn)行了研究；以后，對(duì)中國(guó)歷史上的特大暴雨、寒潮、高原氣象學(xué)和的研究，對(duì)高空切斷低壓（見(jiàn)）、中國(guó)降水天氣系統(tǒng)和中、低緯度環(huán)流的相互作用的研究，對(duì)和熱帶環(huán)流的研究，以及朱炳海對(duì)氣團(tuán)、鋒等的研究，都對(duì)天氣學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
天氣學(xué)是研究大氣中各種天氣現(xiàn)象發(fā)生和變化的規(guī)律，以及如何運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的一門(mén)學(xué)科。“天氣學(xué)”一詞來(lái)源于西方國(guó)家，原義是綜觀的或鳥(niǎo)瞰的意思，即指將大范圍各地區(qū)氣象臺(tái)站在同一時(shí)刻觀測(cè)所得的氣象資料，填繪在一張空白地圖上，進(jìn)行綜觀的分析。20世紀(jì)60年代以后，同時(shí)還配合氣象衛(wèi)星探測(cè)資料的分析，然后由此作出天氣預(yù)報(bào)。
天氣學(xué)的研究已有一百多年的歷史，它的發(fā)展同氣象觀測(cè)手段和技術(shù)的革新，以及同動(dòng)力氣象學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。
在20世紀(jì)20年代以前，主要是使用地面天氣圖等來(lái)分析各種氣壓系統(tǒng)及其天氣分布。20年代以后，由于探空儀的研制成功而獲得了高空氣象資料，從而對(duì)天氣系統(tǒng)的研究由地面擴(kuò)展到了三維空間。在這期間，挪威氣象學(xué)家皮耶克尼斯提出了極鋒學(xué)說(shuō)，瑞典氣象學(xué)家伯杰龍?zhí)岢隽藲鈭F(tuán)學(xué)說(shuō)。
極鋒學(xué)說(shuō)概括了典型的極鋒氣旋模型，指出在溫帶的移動(dòng)性氣旋內(nèi)，有來(lái)自極地的冷空氣和來(lái)自熱帶的暖空氣形成的分界面，這種分界面稱(chēng)作板鋒。氣團(tuán)學(xué)說(shuō)認(rèn)為：中緯度的天氣變化，是由于來(lái)自不同源地的氣團(tuán)相互作用的結(jié)果。當(dāng)某地為某種氣團(tuán)控制時(shí)，往往出現(xiàn)某種典型的天氣。而在兩種氣團(tuán)交綏的地方，則天氣變化往往非常激烈。
1939年，瑞典氣象學(xué)家羅斯比通過(guò)對(duì)大量高空天氣圖的分析，提出了長(zhǎng)波(行星波)理論，并發(fā)現(xiàn)極鋒氣旋是在長(zhǎng)波的特定位置上發(fā)展起來(lái)的，氣旋的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展，都和長(zhǎng)波有密切的聯(lián)系。這期間，天氣學(xué)開(kāi)始和動(dòng)力氣象學(xué)結(jié)合，除了廣泛應(yīng)用羅斯比的長(zhǎng)波公式外，英國(guó)氣象學(xué)家薩特克利夫和挪威氣象學(xué)家佩特森在簡(jiǎn)化渦度方程的基礎(chǔ)上，分別提出了判斷地面天氣系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展的條件。此外，芬蘭氣象學(xué)家帕爾門(mén)對(duì)西風(fēng)帶大尺度天氣系統(tǒng)的特性；美國(guó)氣象學(xué)家牛頓對(duì)強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴等做了大量的研究。美國(guó)氣象學(xué)家里爾在熱帶天氣分析、熱帶大氣環(huán)流和東風(fēng)波的研究方面，都作出了貢獻(xiàn)。
20世紀(jì)60年代以后，由于高速電子計(jì)算機(jī)的使用，天氣學(xué)和動(dòng)力氣象學(xué)的結(jié)合更加緊密。具體表現(xiàn)在對(duì)天氣系統(tǒng)的數(shù)值模擬試驗(yàn)和診斷分析兩方面，由此，對(duì)天氣系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展的物理機(jī)制，有了進(jìn)一步的了解。同時(shí)由于氣象衛(wèi)星提供了人煙稀少地區(qū)的大量氣象資料，熱帶氣象學(xué)和極地氣象學(xué)得到了迅速的發(fā)展，許多新的大氣運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象也不斷發(fā)現(xiàn)。再由于氣象雷達(dá)等探制手段的不斷改進(jìn)，對(duì)中小尺度天氣系統(tǒng)、強(qiáng)對(duì) 流天氣的研究也更加深入了。
天氣學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的應(yīng)用學(xué)科。天氣學(xué)的發(fā)展始于農(nóng)業(yè)、航海等對(duì)天氣預(yù)報(bào)的需要，準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)一直是天氣學(xué)研究的主要目標(biāo)。由于控制大氣運(yùn)動(dòng)因子的復(fù)雜性和大氣運(yùn)動(dòng)本身的隨機(jī)性，天氣預(yù)報(bào)還不能像日月星辰位置的預(yù)報(bào)那樣準(zhǔn)確，但基本上已能實(shí)用，并在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。特別是20世紀(jì)50年代以來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)和氣象衛(wèi)星的運(yùn)用，天氣預(yù)報(bào)的精度已有很大提高。
天氣學(xué)是根據(jù)實(shí)際觀測(cè)資料概括出天氣學(xué)的規(guī)律或模式，并以動(dòng)力氣象學(xué)為理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究的學(xué)科。天氣學(xué)和物理學(xué)不同，大部分天氣現(xiàn)象不能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行觀察，而需把整個(gè)大氣圈作為“實(shí)驗(yàn)室”，在收集世界各地大量觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用天氣圖表及其他工具進(jìn)行研究。
天氣學(xué)是一門(mén)地方性很強(qiáng)的學(xué)科。由于大氣的流動(dòng)性，各地天氣變化有著十分密切的關(guān)聯(lián)。即使有許多普遍性的規(guī)律，由于地理因素不同，各地的天氣也各有自己的特色，故在天氣學(xué)的研究中，既要考慮大氣整體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又要考慮地理、地形和海陸分布等地方性因素的重大影響。
天氣學(xué)主要研究大氣環(huán)流、天氣系統(tǒng)、天氣過(guò)程等大氣運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，綜合歸納大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律；研究大氣中各種不同尺度的天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng)等特征，建立各種天氣系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展的物理圖象；研究各種天氣系統(tǒng)之間的相互作用以及大氣環(huán)流和天氣過(guò)程的演變等的物理機(jī)制；研究天氣預(yù)報(bào)方法，即研究怎樣根據(jù)天氣圖及其他有關(guān)工具的分析，對(duì)各地未來(lái)的天氣作出預(yù)報(bào)。
天氣學(xué)的研究是以氣象觀測(cè)資料為依據(jù)的，所以氣象觀測(cè)是其發(fā)展的基礎(chǔ)。天氣學(xué)發(fā)現(xiàn)的大氣運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，為動(dòng)力氣象學(xué)提供了研究課題。動(dòng)力氣象學(xué)的研究結(jié)果，又為天氣學(xué)的研究提供了理論依據(jù)，并直接應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)中。
天氣學(xué)與氣候?qū)W有所不同，天氣學(xué)主要研究瞬時(shí)的大氣物理現(xiàn)象及其短期變化過(guò)程，而氣候?qū)W則主要研究長(zhǎng)期的平均的大氣物理現(xiàn)象，及其長(zhǎng)期變化規(guī)律。但二者又相互聯(lián)系，如天氣氣候?qū)W即是其結(jié)合的產(chǎn)物。天氣預(yù)報(bào)為各專(zhuān)業(yè)的朋務(wù)推動(dòng)了應(yīng)用氣象學(xué)的發(fā)展。而應(yīng)用氣象學(xué)中各種不同的要求，又推動(dòng)了天氣學(xué)的研究和發(fā)展。
隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，探測(cè)資料的日益增多和高速電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，天氣學(xué)將向更加深入、綜合和理論化的方向發(fā)展。
① 天氣學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的應(yīng)用學(xué)科。天氣學(xué)的發(fā)展始于農(nóng)業(yè)、航海等對(duì)天氣預(yù)報(bào)的需要。準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)一直是天氣學(xué)研究的主要目標(biāo)。由于控制大氣運(yùn)動(dòng)因子的復(fù)雜性和大氣運(yùn)動(dòng)本身的隨機(jī)性，天氣預(yù)報(bào)還不能像日月星辰位置的預(yù)報(bào)那樣準(zhǔn)確，但基本上已能實(shí)用，并在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。特別是50年代以來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)和氣象衛(wèi)星的運(yùn)用，天氣預(yù)報(bào)的精度已有很大提高。對(duì)一些尺度較小的災(zāi)害性天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)，還將進(jìn)一步研究。② 天氣學(xué)是根據(jù)實(shí)際觀測(cè)資料概括出天氣學(xué)的規(guī)律或模式，并以動(dòng)力氣象學(xué)為理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究的學(xué)科。天氣學(xué)和物理學(xué)不同，大部分天氣現(xiàn)象不能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行觀察，而需把整個(gè)大氣圈作為“實(shí)驗(yàn)室”，在收集世界各地大量觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用天氣圖表及其他工具進(jìn)行研究。
③ 天氣學(xué)是一門(mén)地方性很強(qiáng)的學(xué)科。由于大氣的流動(dòng)性，各地天氣變化有著十分密切的關(guān)聯(lián)。即使有許多普遍性的規(guī)律，由于地理因素不同，各地的天氣也各有自己的特色，故在天氣學(xué)的研究中，既要考慮大氣整體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又要考慮地理、地形和海陸分布等地方性因素的重大影響。 天氣學(xué)主要研究三方面內(nèi)容 ：
①揭示和發(fā)現(xiàn)大氣環(huán)流、天氣系統(tǒng)、天氣過(guò)程等大氣運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，綜合歸納大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
②研究大氣中不同尺度的天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng)等特征，各種天氣系統(tǒng)之間的相互作用及大氣環(huán)流和天氣過(guò)程的演變等的物理機(jī)制。
③研究天氣預(yù)報(bào)方法。 ①天氣學(xué)和動(dòng)力氣象學(xué)日趨結(jié)合，以及數(shù)值試驗(yàn)的開(kāi)展，使天氣學(xué)由半定性的研究向著更加精確和理論化的方向發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)也向著更加定量化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。
②衛(wèi)星氣象學(xué)、雷達(dá)氣象學(xué)在天氣學(xué)中的應(yīng)用，以及飛機(jī)、火箭、定高氣球等探測(cè)手段提供的各種非實(shí)時(shí)資料的運(yùn)用，使天氣學(xué)和天氣預(yù)報(bào)更可利用衛(wèi)星云圖等多種工具進(jìn)行分析研究和預(yù)報(bào)，使天氣學(xué)朝著更加綜合的方向發(fā)展。
③氣象衛(wèi)星探測(cè)以及許多大規(guī)模的國(guó)際聯(lián)合試驗(yàn)，獲得了大量低緯度地區(qū)和極地的資料，使以研究中、高緯度地區(qū)為主的天氣學(xué)向著研究全球天氣變化的方向發(fā)展。
④多普勒雷達(dá)等新技術(shù)的應(yīng)用，使嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)向著更加準(zhǔn)確及時(shí)的方向發(fā)展。 大唐資料庫(kù) http://info.datang.net/T/T0632.HTM
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