第一章绪论1.1大气科学的定义大气科学的定义:大气科学是研究地球大气中各种现象(包括物理和化学现象以及人类活动对它的影响)的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。大气科学的基本内容可概括为四个方面:研究地球大气的一般特性如大气的组成、范围、结构等研究大气现象的能量大气现象发生和发展的能量来源、性质及其转化研究大气现象的本质解释大气现象,研究其发生、发展和变化的规律探讨如何利用这些现象预测、控制、改造自然准确预测天气和气候变化,人工影响天气,大气环境预测和控制1.2学科分支传统的“气象学”分支学科主要为气象学和气候学。六十年代以来,随着“气象学”的研究内容的迅速扩展,人们广泛采用“大气科学”这个术语。大气科学的分支学科:大气物理学、大气探测、天气学、大气动力学、气候学、气象业务通信网络、物理海洋学、现代天气分析技术、数值天气预报、统计分析与天气预报、人工影响天气…1.3气象学的发展史气象学在人类与大自然作斗争的长期实践中产生,历史源远流长。我们可把气象科学的历史分为古气象史时代和四次飞跃,每次进步都是以观测手段和资料收集方法的重大发展引起学科研究方向转移为标志。一、古气象史时代(有文字记载—17世纪末)以原始的天象观测、简单的手工器械测定、不完整甚至带有神秘色彩的文字记载为主。二、第一次飞跃(1700—1859)◇温度表、雨量器、气压表的发明,使气象学迈进了定量发展的阶段。◇航海事业的发展和气象观测仪器的应用,引起科学家对信风和全球大气环流的研究。三、第二次飞跃(1860—1940)◇无线电报的发明,使观测的资料能迅速传递集中,地面站迅速发展,形成一定密度的观测网。◇地面天气图发明并广泛使用,成为近代气象学研究起点的标志。◇挪威气象学者创立锋面学说、将流体力学和热力学理论应用于大气和海洋的大尺度运动研究,提出著名的斜压概念和环流理论。四、第三次飞跃(1940—1980)◇无线电探空仪的发明,高空观测的迅速建立,使气象科学发生新的飞跃。◇芝加哥学者引入位势涡度概论,创立了长波理论、斜压不稳定理论、正压不稳定理论和能量频散理论。◇挪威学派和芝加哥学派奠定了天气学和动力气象学的基础,从而使大尺度气象学理论迅速发展。◇美国学者提出奇异吸引子理论和混沌理论,带动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,使大尺度的天气学进入成熟阶段。◇高速、大存储量的计算机的发展,使数值天气预报从梦想变成了现实,使气象学从描述性学科成长为具有坚实的数值基础的学科。◇气象雷达、卫星、火箭、激光、微波、红外和声学等遥感探测新技术的使用,使许多新的学科分支相继兴起,使气象学发展为分支众多的综合性学科。五、第四次飞跃(1980开始—)◇空间和地面大气遥感探测和气象信息技术系统日趋完善,大气科学正从局部的专业试验向全球的综合性试验过度。气候研究正朝着更加广泛、更加综合的方向发展。◇预计在今后二三十年内,大气科学将因遥感技术、信息技术的飞速发展而出现一场新的革命。1.4气象部门简介一、我国气象机构:-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)-省气象局-市气象局-县气象局二、我国气象业务体系改革:随着国家经济社会发展和科技的全球化,当前气象科技创新步伐明显加快,高新技术不断引入气象领域,使气象业务工作发生了巨大变化,气象业务技术体制的改革势在必行。建立多轨道业务体系----天气业务----气候业务----气候变化业务----大气成分业务----人工影响天气业务----空间天气业务----雷电业务----农业气象与生态业务三、天气预报是如何制作出来的?1、气象资料的采集2、气象资料的传递3、气象资料处理与加工4、天气预报的产生(央视天气预报节目)1.5大气科学概论课程学习要求1.6思考题1、大气科学的研究对象和内容是什么?2、天气预报是如何制作出来的?