生活气象小知识( 三 )


未来发展
随着科学技术的发展,气象观测仪器的发明、探测手段、通信装备及计算工具的发展,人类对大气现象探索的扩大及加深,使之逐步发展为科学的气象学 。20世纪以来,现代科学技术新成果在气象科学领域广泛应用,使气象科学进入崭新时期 。如电子技术的引进,使大气探测走向自动化、遥感化、系统化;天气雷达的出现使气象工作者能监测、追踪强风暴的移动和发展;电子计算机的应用,使数值预报变为现实,使天气预报走向客观化、定量化;气象卫星的应用,填补了沙漠、高原、海洋等地区的气象资料;空间技术的发展,使大气的研究向宇宙空间扩展,人类可从外层空间俯瞰地球大气等等 。当前,随着信息科学的发展,世界正面临以微电子技术、新材料、新能源及海洋技术为主要标志的新技术革命,必将促进气象科学的飞速发展 。
编辑本段研究对象
由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓大气圈 。大气的分布是如此之广,以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下;它又是如此之厚,以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层,而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比,也只能算是“沧海之一粟” 。人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上 。大气圈是人类地理环境的重要组成部分 。地球是太阳系的一个行星,强大的太阳辐射是地球上最重要的能源 。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面,大气中所发生的一切物理(化学)现象和过程,除决定于大气本身的性质外,都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关 。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切 。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结,从感性认识提高到理性认识,再在生产实践中加以验证、修订,逐步提高,这就产生了专门研究 。大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学—气象学 。气象学的领域很广,其基本内容是:(1)把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态,如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等(2)研究导致大气现象发生,发展的能量来源,性质及其转化(3)研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生,发展和变化的规律(4)探讨如何应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要 。由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广,气象学所涉及的问题很多,在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大,再加上随着科学技术发展的日新月异,气象学乃分成许多部门 。
编辑本段研究方法
研究的方法主要有四种,分别为观测研究、理论研究、数值模式研究及实验研究:
观测研究
观测研究是藉观测去了解不同的大气现象,可以说是气象学理论的其中一块基石,亦是一般气象爱好者所关注的 。观测方法亦有很多种,气象站、高空气球、卫星云图、雷达回波图等 。观测研究不只是观测,也有一定程度的归纳和分析,例如一句“明天转冷”,便是一种分析 。此外,绘制天气图、整理热带气旋路径、气候区域分类等,亦是观测研究所要做的 。
理论研究
理论研究有三大部分,除观测外,物理和数学对理论研究亦很重要 。理论可以从两方面产生,一方面是从观测数据中直接建立出来的,例如分析热带气旋强度的德沃扎克分析法,另一方面是从物理理论或其他气象理论演化出来的,例如地转方程、气压梯度方程等 。物理理论很多时需要数学的帮助,反过来说,数学语言有时更能使人们明白物理和气象理论 。


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