大气科学概论课件第一章：绪论

1、1.1大气科学的定义：大气科学是研究地球大气中各种现象的演化规律(包括物理和化学现象以及人类活动对其的影响)以及如何利用这些规律为人类服务的学科。大气科学的基本内容可以概括为四个方面：(1)研究地球大气的一般特征，如大气的组成、范围和结构；(2)研究大气现象发生和发展的能量来源、性质和转化；(3)解释大气现象；(3)研究其发生、发展和变化的规律；(3)探索如何利用这些现象预测、控制和改造自然，准确预测天气和气候变化，人为影响天气，预测和控制大气环境；(3) 1.2学科传统自20世纪60年代以来，随着气象学研究内容的迅速扩展，人们广泛采用了“大气科学”这一术语。大气科学的分支学科：大气物理学、大

2、气探索、气象学、大气动力学、气候学、气象服务通信网络、物理海洋学、现代天气分析技术、数值天气预报、统计分析和天气预报、人工天气影响1.3气象学的历史是在人类与自然长期斗争的实践中出现的，具有悠久的历史。我们可以把气象科学的历史分为古气象历史时代和四次飞跃。每一次进步都标志着观测手段和数据收集方法的巨大发展，这导致了学科研究方向的转变。1.古代气象历史时代(17世纪末有文字记录)主要是原始的天文观测、简单的人工仪器测量、不完整甚至神秘的文字记录。第二，第一次飞跃(17001859)温度计、雨量计和气压计的发明使气象学进入了定量发展阶段。随着航海技术的发展和气象观测仪器的应用，科学家们研究了信风和

3、全球大气环流。第三，第二次飞跃(1860-1940)无线电报的发明使观测数据能够迅速传送到中心，地面站发展迅速，形成了一定密度的观测网络。地面气象图的发明和广泛使用，标志着现代气象学研究的起点。挪威气象学家创立锋面理论，将流体力学和热力学理论应用于大气和海洋大尺度运动的研究，提出了著名的斜压概念和环流理论。第三次飞跃(1940-1980)无线电探空仪的发明和高空观测的迅速建立，使气象学有了新的飞跃。芝加哥学者引入了位涡的概念，建立了长波理论、斜压不稳定理论、斜压不稳定理论和能量色散理论。挪威学派和芝加哥学派奠定了天气动力学气象学的基础，使大尺度气象学理论得到了迅速发展。美国学者提出了奇怪吸引子

4、理论和混沌理论，这导致了整个自然科学的突破；准地转理论、适应理论和不稳定理论的应用使大尺度天气学进入了成熟阶段。随着高速大容量计算机的发展，数值天气预报已经从梦想变为现实，气象学已经从描述性学科发展成为具有坚实数值基础的学科。随着天气雷达、卫星、火箭、激光、微波、红外和声学等遥感探测新技术的使用，许多新学科相继出现，气象学已发展成为一门多分支的综合学科。5.第四次飞跃(自1980年以来)空间与地面大气遥感探测系统和气象信息技术日趋完善，大气科学正从地方性专业考试向全球性综合考试转变。气候研究正朝着更加广泛和全面的方向发展。据预测，在未来的二三十年里，由于遥感技术和信息技术的迅速发展，大气科学将发生一场新的革命。1.4气象部门简介1。中国气象机构：中国气象局区域气象中心(北京、沈阳、上海、武汉、广州、成都、兰州、乌鲁木齐)、省级气象局、市级气象局、县级气象局；2.中国气象业务体制改革：随着国民经济和社会发展以及科技全球化，当前气象科技创新明显加快，高新技术不断引入气象领域，气象业务工作发生了巨大变化。建立多轨道业务系统-气象业务-气候业务-气候变化业务-大气成分业务-人工影响天气业务-空间气象业务-闪电业务-农业气象和生态业务。3。天气预报是怎么做的？气象数据的收集，气象数据的传输，气象数据的处理和