气象学

气象学是把大气当作研究的客体,从定性和定量两方面来说明大气特征的学科,集中研究大气的天气情况和变化规律和对天气的预报。气象学是大气科学的一个分支。

歷史

第一位建立氣象學的人是古希臘哲學家亞里士多德。在他的專書《氣象匯論》中,他最先敘述和粗淺地解釋了等天氣現象,而這書是世界上最早的氣象書籍。直到18-19世紀,由於物理學化學的發展以及氣壓溫度濕度等測量儀器的陸續發明,使大氣科學研究由單純的描述進入了可以定量分析的階段。1820年,德國人 布德蘭繪製了第一張地面天氣圖,開創了近代天氣分析和預報方法。1835年,法國人 科利奧里提出風偏轉的概念;而1857年荷蘭人 白貝羅提出風和氣壓的關係,他們的概念都成為大氣動力學和天氣分析的基礎。1854年11月14日克里米亞戰爭期間,一場暴雨使亨利四世的軍艦及商船毀壞殆盡,造成400人死亡,當時的國防部長瓦揚(Vaillant)請天文學家于爾班·勒維耶負責找出原委。經過研究後,于爾班證明這場暴風雨在11月12日即已存在,且在兩天之內便自西北往東南方向襲捲整個歐洲。因此他指出影響天氣的大部份因子都具有遷移性。此次事件使他認為有必要發展氣象學,他促使這門學科在1855年獲得正式地位,現代氣象學就此踏出第一步。[1]

1920年前後,挪威的 皮耶克尼斯父子提出了一套名為「 極鋒學說」的理論,來說明中緯度地區的天氣變化情況。這套理論在1920年代發表之後,至今已有70多年,但仍然是今日作天氣預報的主要理論依據,亦為分析和預報未來1-2天的天氣奠定了理論基礎。1930年代,無線電探空儀的廣泛使用,真正開始了三維空間的大氣科學研究。根據大量探空資料繪製的高空天氣圖,發現了 大氣長波。1939年卡尔-古斯塔夫·罗斯贝提出了 長波動力學,他的理論亦對天氣預報有莫大的貢獻。到了1950年代至60年代,電腦天氣雷達衛星和遙感的技術的應用,使大氣的各種現象,大至大氣環流,小至雨滴的形成過程,都可依照物理學和化學的數學形式來表示,例如熱力學第一定律偏微分。從而使大氣科學有了突飛猛進的發展[2]