大氣科學概論課件第一章緒論

1、,第一章緒 論,,1.1 大氣科學的定義 大氣科學的定義： 大氣科學是研究地球大氣中各種現(xiàn)象（包 括物理和化學現(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 的一門學科。 大氣科學的基本內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、結構等 ?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、性質及其轉化 ?研究大氣現(xiàn)象的本質 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)象預測、控制、改造自然 準確預測天氣和氣候變化，人工影響天氣，大氣環(huán) 境預測和控制,,1.2 學科分支 傳統(tǒng)的“氣象學”分支學科主要為氣象學和氣 候學。六十年代以來，隨著“氣象學”的研究內容

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

4、 分為古氣象史時代和四次飛躍，每次進步都是以觀 測手段和資料收集方法的重大發(fā)展引起學科研究方 向轉移為標志。 一、古氣象史時代（有文字記載—17世紀末） 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 邁進了定量發(fā)展的階段。 ◇航海事業(yè)的發(fā)展和氣象觀測儀器的

5、應用，引起科 學家對信風和全球大氣環(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，成為近代氣象學研 究起點的標志。 ◇挪威氣象學者創(chuàng)立鋒面學說、將流體力學和熱力學理論應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， 使氣象科學發(fā)生新的飛躍。 ◇芝加哥學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。 ◇挪威學派和芝加哥學派奠定了天氣學和動力氣象學 的基礎，從而使大尺度氣象學理論迅速發(fā)展?！竺绹鴮W者提出奇異吸引子理論和混沌理論，帶動整個自然科學的突破；準地轉理論、適應理論和不穩(wěn)定理論的應用，使大尺度的天氣學進入

7、成熟階段。,◇高速、大存儲量的計算機的發(fā)展，使數(shù) 值天氣預報從夢想變成了現(xiàn)實，使氣象學從描 述性學科成長為具有堅實的數(shù)值基礎的學科。 ◇氣象雷達、衛(wèi)星、火箭、激光、微波、紅外和 聲學等遙感探測新技術的使用，使許多新的學科分支 相繼興起，使氣象學發(fā)展為分支眾多的綜合性學科。,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系 統(tǒng)日趨完善，大氣科學正從局部的專

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。◇預計在今后二三十年內，大氣科學將因遙感技術、信息技術的飛速發(fā)展而出現(xiàn)一場新的革命。,1.4 氣象部門簡介 一、我國氣象機構：－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)務體系改革：　 隨著國家經(jīng)濟社會發(fā)展和科技的全球

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