大氣科學(xué)概論課件第一章緒論

1、,第一章緒 論,,1.1 大氣科學(xué)的定義 大氣科學(xué)的定義： 大氣科學(xué)是研究地球大氣中各種現(xiàn)象（包 括物理和化學(xué)現(xiàn)象以及人類活動對它的影響） 的演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù) 的一門學(xué)科。 大氣科學(xué)的基本內(nèi)容可概括為四個方面：,,?研究地球大氣的一般特性 如大氣的組成、范圍、結(jié)構(gòu)等 ?研究大氣現(xiàn)象

2、的能量 大氣現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的能量來源、性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化 ?研究大氣現(xiàn)象的本質(zhì) 解釋大氣現(xiàn)象，研究其發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律 ?探討如何利用這些現(xiàn)象預(yù)測、控制、改造自然 準(zhǔn)確預(yù)測天氣和氣候變化，人工影響天氣，大氣環(huán) 境預(yù)測和控制,,1.2 學(xué)科分支 傳統(tǒng)的“氣象學(xué)”分支學(xué)科主要為氣象學(xué)和氣 候?qū)W。六十年代以來，隨著“氣象學(xué)”的研究內(nèi)容

3、 的迅速擴(kuò)展，人們廣泛采用“大氣科學(xué)”這個術(shù)語。 大氣科學(xué)的分支學(xué)科： 大氣物理學(xué)、大氣探測、天氣學(xué)、大氣動力學(xué)、 氣候?qū)W、氣象業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)、物理海洋學(xué)、現(xiàn)代天氣 分析技術(shù)、數(shù)值天氣預(yù)報、統(tǒng)計分析與天氣預(yù)報、人工 影響天氣…,,1.3 氣象學(xué)的發(fā)展史 氣象學(xué)在人類與大自然作斗爭的長期實踐中 產(chǎn)生，歷史源遠(yuǎn)流長。我們可把氣象科學(xué)的歷史

4、 分為古氣象史時代和四次飛躍，每次進(jìn)步都是以觀 測手段和資料收集方法的重大發(fā)展引起學(xué)科研究方 向轉(zhuǎn)移為標(biāo)志。 一、古氣象史時代（有文字記載—17世紀(jì)末） 以原始的天象觀測、簡單的手工器械測定、不完整甚至帶有神秘色彩的文字記載為主。,二、第一次飛躍（1700—1859） ◇溫度表、雨量器、氣壓表的發(fā)明，使氣象學(xué) 邁進(jìn)了定量發(fā)展的階段。 ◇航海事業(yè)的發(fā)展和氣象觀測儀器的

5、應(yīng)用，引起科 學(xué)家對信風(fēng)和全球大氣環(huán)流的研究。,三、第二次飛躍（1860—1940） ◇無線電報的發(fā)明，使觀測的資料能迅速傳遞集 中，地面站迅速發(fā)展，形成一定密度的觀測網(wǎng)。 ◇地面天氣圖發(fā)明并廣泛使用，成為近代氣象學(xué)研 究起點的標(biāo)志。 ◇挪威氣象學(xué)者創(chuàng)立鋒面學(xué)說、將流體力學(xué)和熱力學(xué)理論應(yīng)用于大氣和海洋的大尺度運動研究，提出著名的斜壓概念和環(huán)流理論。,四、第三次飛躍（1940—1980）

6、 ◇無線電探空儀的發(fā)明，高空觀測的迅速建立， 使氣象科學(xué)發(fā)生新的飛躍。 ◇芝加哥學(xué)者引入位勢渦度概論，創(chuàng)立了長波理論、 斜壓不穩(wěn)定理論、正壓不穩(wěn)定理論和能量頻散理論。 ◇挪威學(xué)派和芝加哥學(xué)派奠定了天氣學(xué)和動力氣象學(xué) 的基礎(chǔ)，從而使大尺度氣象學(xué)理論迅速發(fā)展?！竺绹鴮W(xué)者提出奇異吸引子理論和混沌理論，帶動整個自然科學(xué)的突破；準(zhǔn)地轉(zhuǎn)理論、適應(yīng)理論和不穩(wěn)定理論的應(yīng)用，使大尺度的天氣學(xué)進(jìn)入

7、成熟階段。,◇高速、大存儲量的計算機(jī)的發(fā)展，使數(shù) 值天氣預(yù)報從夢想變成了現(xiàn)實，使氣象學(xué)從描 述性學(xué)科成長為具有堅實的數(shù)值基礎(chǔ)的學(xué)科。 ◇氣象雷達(dá)、衛(wèi)星、火箭、激光、微波、紅外和 聲學(xué)等遙感探測新技術(shù)的使用，使許多新的學(xué)科分支 相繼興起，使氣象學(xué)發(fā)展為分支眾多的綜合性學(xué)科。,五、第四次飛躍（1980開始—） ◇空間和地面大氣遙感探測和氣象信息技術(shù)系 統(tǒng)日趨完善，大氣科學(xué)正從局部的專

8、業(yè)試驗向全 球的綜合性試驗過度。氣候研究正朝著更加廣泛、更加綜合的方向發(fā)展?！箢A(yù)計在今后二三十年內(nèi)，大氣科學(xué)將因遙感技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展而出現(xiàn)一場新的革命。,1.4 氣象部門簡介 一、我國氣象機(jī)構(gòu)：－中國氣象局－區(qū)域氣象中心（北京、沈陽、上海、武漢、廣州、成都、蘭州、烏魯木齊）－省氣象局－市氣象局－縣氣象局,,二、我國氣象業(yè)務(wù)體系改革：　 隨著國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和科技的全球

9、化， 當(dāng)前氣象科技創(chuàng)新步伐明顯加快，高新技術(shù)不斷引入氣象領(lǐng)域，使氣象業(yè)務(wù)工作發(fā)生了巨大變化，氣象業(yè)務(wù)技術(shù)體制的改革勢在必行。,,建立多軌道業(yè)務(wù)體系----天氣業(yè)務(wù)----氣候業(yè)務(wù)----氣候變化業(yè)務(wù)----大氣成分業(yè)務(wù) ----人工影響天氣業(yè)務(wù)----空間天氣業(yè)務(wù)----雷電業(yè)務(wù) ----農(nóng)業(yè)氣象與生態(tài)業(yè)務(wù),,,三、  天氣預(yù)報是如何制作出來的?１ 、氣象資料的采集２、氣象資料