【正文】 洋和大氣污染物質(zhì)的擴(kuò)散、傳輸、化學(xué)變化和沉降進(jìn)行綜合觀測(cè)。 2021/6/17 56 (二 ) 全球觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)代大氣科學(xué)發(fā)展的作用 ? 世界氣象組織（ WMO）制定了 3個(gè)大氣科學(xué)和水文學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，都把發(fā)展地球觀測(cè)系統(tǒng)放在首位。 2021/6/17 53 表 大尺度天氣數(shù)值預(yù)報(bào)所需求的觀測(cè)精度和分辨率 氣象要素 精度和分辨率 地面氣壓 Ps 1 hPa 水平風(fēng) 3 m/s 氣溫 T 1 ℃ 相對(duì)濕度 q 5% 水平分辨率 約 500km 垂直分辨率 約 1km 時(shí)間分辨率 約 6h 觀測(cè)值代表范圍 水平： 100km，垂直： 時(shí)間： 1h 2021/6/17 54 表 現(xiàn)行氣象觀測(cè)網(wǎng)的觀測(cè)精度和分辨率 觀測(cè)系統(tǒng) 要素 精度 地面觀測(cè) Ps hPa Ts 1 ℃ 無(wú)線電探空 10層 T 1 ℃ V 3 m/s 極軌衛(wèi)星 10層 T 2~3 ℃ 靜止衛(wèi)星 2~3層 V 4 m/s 商用飛機(jī) 1層 V 4 m/s 2021/6/17 55 (二 ) 全球觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)代大氣科學(xué)發(fā)展的作用 ? 可以看出，觀測(cè)精度滿足要求。 ? 從 20世紀(jì) 90年代開(kāi)始，已實(shí)現(xiàn)了多種手段的三維空間連續(xù)監(jiān)測(cè)全球大氣的全球大氣探測(cè)體系。 ? 20世紀(jì) 60年代后，氣象衛(wèi)星使得對(duì)觀測(cè)廣大海洋、高原等無(wú)法建站的地方，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率大大提高。 2021/6/17 47 (一 ) 觀測(cè)手段的發(fā)展在大氣科學(xué)發(fā)展中的作用 ? 1928年，無(wú)線電探空儀的發(fā)明，及二戰(zhàn)的需求，高空觀測(cè)網(wǎng)建立，從而出現(xiàn)高空環(huán)流圖。 2021/6/17 46 一、觀測(cè)是大氣科學(xué)的基礎(chǔ) (一 ) 觀測(cè)手段的發(fā)展在大氣科學(xué)發(fā)展中的作用 ? 大氣科學(xué)每一重要發(fā)展都與觀測(cè)手段、方法和觀測(cè)資料的收集、整理分不開(kāi) ? 16世紀(jì)末到 17世紀(jì)中，溫度表、氣壓表、雨量器 ? 17世紀(jì)中期后，航海事業(yè)發(fā)展，氣象學(xué)誕生 ? 1860年前后，無(wú)線電報(bào)發(fā)展，觀測(cè)資料得以迅速收集與傳遞，形成地面觀測(cè)網(wǎng)，產(chǎn)生天氣圖。 2021/6/17 41 三、大氣科學(xué)的分支學(xué)科及研究?jī)?nèi)容 ? 包括 ? 氣象學(xué) ? 大氣物理學(xué) ? 大氣化學(xué) ? 大氣環(huán)境學(xué) 2021/6/17 42 三、大氣科學(xué)的分支學(xué)科及研究?jī)?nèi)容 ? 主要分支學(xué)科有 1. 大氣探測(cè)學(xué) 2. 天氣學(xué)和大氣環(huán)流 3. 動(dòng)力氣象學(xué) 4. 氣候?qū)W 5. 大氣物理學(xué) 6. 大氣環(huán)境學(xué) 7. 大氣化學(xué) 8. 應(yīng)用氣象學(xué) 2021/6/17 43 第三節(jié) 大氣科學(xué)的研究方法 2021/6/17 44 第三節(jié) 大氣科學(xué)的研究方法 一、觀測(cè)是大氣科學(xué)的基礎(chǔ) (一 ) 觀測(cè)手段的發(fā)展在大氣科學(xué)發(fā)展中的作用 (二 ) 全球觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)代大氣科學(xué)發(fā)展的作用 (三 )大型大氣科學(xué)綜合觀測(cè)試驗(yàn)是發(fā)展大氣科學(xué)研究的有效方法 二、分析和診斷是大氣科學(xué)基本的研究方法 (一 ) 天氣圖和氣候平均圖分析 (二 ) 四維分析 (三 ) 氣候分析 (四 ) 診斷分析 三、數(shù)值模擬對(duì)于大氣科學(xué)研究發(fā)展的作用 (一 ) 數(shù)值模擬的優(yōu)點(diǎn) (二 ) 數(shù)值模擬是大氣科學(xué)的一門重要分支學(xué)科 (三 ) 數(shù)值模擬是天氣氣候預(yù)測(cè)研究中一個(gè)很重要的研究手段 2021/6/17 45 ? 大氣科學(xué)是一門最重視理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)科，是建立在大量觀測(cè)事實(shí)基礎(chǔ)上的學(xué)科，也是地學(xué)中一門與數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)聯(lián)系最廣泛、最密切的邊緣學(xué)科。 2021/6/17 40 二、大氣科學(xué)研究?jī)?nèi)容的綜合性 ? 大氣科學(xué)的綜合性還表現(xiàn)在它對(duì)新的其他相關(guān)學(xué)科學(xué)術(shù)思想的敏銳 ? 最近 20多年來(lái)大氣科學(xué)發(fā)展的事實(shí)說(shuō)明了許多數(shù)學(xué)、物理學(xué)新成就很快在大氣科學(xué)中得到應(yīng)用 ? 如攝動(dòng)論、奇異攝動(dòng)理論、耗散結(jié)構(gòu)理論、分?jǐn)?shù)維理論都在大氣科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。 ? 因此，把地球大氣、海洋、陸地、冰雪和生物圈看成是一個(gè)完整的相互作用的體系，這就必然要拓展大氣科學(xué)的研究?jī)?nèi)容。 ? 借助高速電子計(jì)算機(jī)可以模擬大氣現(xiàn)象和演變，預(yù)報(bào) 1~10d的天氣及月 —季度氣候趨勢(shì)。 ? 氣象衛(wèi)星和高速電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使大氣科學(xué)得到迅速發(fā)展。 ? 大氣科學(xué)的研究對(duì)象（五圈） ? 大氣科學(xué)的研究對(duì)象是覆蓋整個(gè)地球的大氣圈以及大氣圈與地球的水圈、巖石圈、冰雪圈和生物圈之間的相互作用。 大風(fēng)吹翻列車 2021/6/17 30 ? 從上可見(jiàn)，大氣科學(xué)所研究的一些問(wèn)題已成為各國(guó)政府在社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃時(shí)必須考慮的科學(xué)問(wèn)題。為了制造完美的風(fēng)吹發(fā)效果，電腦模擬所需要的時(shí)間絕對(duì)超出我們想象。在這張圖片中，一種氣體的密度是另一種的 ，在相對(duì)移動(dòng)速度達(dá)到每小時(shí) 380英里(約合每小時(shí) 611公里 )時(shí)，它們就會(huì)變成湍流。 ? 因此大氣科學(xué)不僅對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有重要作用，而且對(duì)于各國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展也是必不可少的一門學(xué)科。 ? 研究大氣的成分如何變化及其在大氣中如何通過(guò)物理的、化學(xué)的和動(dòng)力的過(guò)程來(lái)改變著地球環(huán)境也是大氣科學(xué)主要研究?jī)?nèi)客之一。 ? 由于全球氣溫升高，這將導(dǎo)致全球海平面升高，到 2050年前后，海平面平均將要升高 22 cm左右；并且，干旱化、荒漠化加劇，水資源缺乏；此外，全球生態(tài)系統(tǒng)、人類居住的環(huán)境惡化、水資源和空氣污染等嚴(yán)重地影響著人類的生活。 ? 這樣大氣中溫室氣體濃度不斷增加，從而導(dǎo)致全球氣溫上升。 ? 隨著世界各國(guó)工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，大量使用化石燃料和燃燒有機(jī)物、大量施用化肥、人類生活中大量使用冰箱和汽車、汽車尾氣大量是氯氧化合物、冰箱大量使用氟里昂，而氟里昂將會(huì)破壞大氣中的臭氧（ O3），由于水稻種植和有機(jī)物的腐化會(huì)產(chǎn)生大量甲烷（ CH4 ）。 2021/6/17 19 （一）在防災(zāi)減災(zāi)中的作用 ? 中國(guó)網(wǎng) 2021年 7月 15日 ? 中國(guó)氣象局今天在 2021北京國(guó)際新聞中心舉行的新聞發(fā)布會(huì)上提供的材料顯示，據(jù) 19902021年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，近 17年來(lái)中國(guó)大陸每年因氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 1859億元，占GDP的比例平均為 %。 ? 這類天氣常伴隨有強(qiáng)風(fēng)和暴雨，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有很大的毀壞作用； ? 而氣候?yàn)?zāi)害則是大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的氣候異常造成的災(zāi)害，如長(zhǎng)時(shí)間氣溫偏高、偏低、或降水量偏多、偏少等。 2021/6/17 18 （一）在防災(zāi)減災(zāi)中的作用 ? 氣候?yàn)?zāi)害 與 天氣災(zāi)害 統(tǒng)稱為氣象災(zāi)害，兩者有區(qū)別。 2021/6/17 17 （一）在防災(zāi)減災(zāi)