七年级地理上册 第四章 第一节 天气和气候 天气学教学素材 湘教版

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1、天气学研究大气中各种天气现象发生和变化的规律，以及如何运用这些规律来制作天气预报的一门学科。它是大气科学的一个分支。“天气学”一词来源于西方国家，英文名词Synopticmeteorology中，Synoptic的原义是综观的或鸟瞰的意思，即指将大范围各地区气象台站在同一时刻观测所得的气象资料，填绘在一张空白地图上，进行综观的分析。20世纪60年代以后，同时还配合气象卫星探测资料的分析，然后由此作出天气预报。发展史天气学的研究已有一百多年的历史，它的发展同气象观测手段和技术的革新，以及同动力气象学的发展相联系，经历了

2、4个阶段：在20世纪20年代以前，主要用地面天气图等，分析各种气压系统及其天气分布，这属第一阶段。20年代以后，由于探空仪的研制成功而获得了高空气象资料，从而对天气系统的研究由地面扩展到了三维空间，这是第二阶段。在这个阶段中，挪威气象学家J．皮耶克尼斯提出了极锋学说，瑞典气象学家T.H.P.伯杰龙提出了气团学说。极锋学说概括了典型的极锋气旋模型（包括气旋从初生、发展到消亡的生命史），指出在温带的移动性气旋内，有来自极地的冷空气和来自热带的暖空气形成的分界面，这种分界面称作极锋。气团学说认为：中纬度的天气变化，是由于来

3、自不同源地的气团相互作用的结果。当某地为某种气团控制时，往往出现某种典型的天气。而在两种气团交绥的地方，则天气变化往往非常激烈。20世纪30年代以后，天气学进入第三阶段。其标志是长波理论的提出和应用。1939年，瑞典气象学家C.-G.罗斯比通过对大量高空天气图的分析，提出了长波（行星波）理论，并发现极锋气旋是在长波的特定位置上发展起来的，气旋的运动和发展，都和长波有密切的联系。在此阶段里，天气学开始和动力气象学结合，除了广泛应用罗斯比的长波公式外，英国气象学家R.C.萨特克利夫和挪威气象学家S．佩特森在简化涡度方程的

4、基础上，分别提出了判断地面天气系统发生、发展的条件。此外，芬兰气象学家E.H.帕尔门对西风带大尺度天气系统的特性，美国气象学家C.W.牛顿对强对流风暴等做了大量的研究。美国气象学家H.里尔在热带天气分析、热带大气环流和东风波的研究方面，都作出了贡献。60年代以后，天气学进入第四阶段。由于高速电子计算机的使用，天气学和动力气象学的结合更加紧密。具体表现在对天气系统的数值模拟试验和诊断分析两方面，由此，对天气系统发生发展的物理机制，有了进一步的了解。同时由于气象卫星提供了人烟稀少地区（如海洋、两极、高原和沙漠地区）的大量

5、气象资料，热带气象学和极地气象学得到了迅速的发展，许多新的大气运动现象也不断发现。再由于气象雷达等探测手段的不断改进，对中小尺度天气系统、强对流天气的研究也更加深入了。中国气象学家竺可桢于1925年首先对中国天气类型进行了分类；沈孝凰于1931年对中国江淮流域的气旋作了研究；李宪之于1934～1936年期间对南半球寒潮和西北太平洋台风之间的关系进行了研究，并初步提出了两个半球之间大气环流的相互作用；卢鋈于1943年写出了中国第一本《天气预告学》，并对30～40年代的中国寒潮和台风进行了研究；以后，陶诗言对中国历史上的

6、特大暴雨、寒潮、高原气象学和卫星气象学的研究，谢义炳对高空切断低压、中国降水天气系统和中、低纬度环流的相互作用的研究，黄士松对副热带高压和热带环流的研究，以及朱炳海对气团、锋等的研究，都对天气学的发展作出了贡献。研究特点①天气学是一门理论与实践紧密结合的应用学科。天气学的发展始于农业、航海等对天气预报的需要。准确的天气预报一直是天气学研究的主要目标。由于控制大气运动因子的复杂性和大气运动本身的随机性，天气预报还不能象日月星辰位置的预报那样准确，但基本上已能实用，并在经济建设中起着重要的作用。特别是50年代以来，由于电

7、子计算机和气象卫星的运用，天气预报的精度已有很大提高。对一些尺度较小的灾害性天气系统的预报，还将进一步研究。②天气学是根据实际观测资料概括出天气学的规律或模式，并以动力气象学为理论基础进行研究的学科。天气学和物理学不同，大部分天气现象不能在实验室内进行观察，而需把整个大气圈作为“实验室”，在收集世界各地大量观测资料的基础上，运用天气图表及其他工具进行研究。③天气学是一门地方性很强的学科。由于大气的流动性，各地天气变化有着十分密切的关联。即使有许多普遍性的规律，由于地理因素不同，各地的天气也各有自己的特色，故在天气学的

8、研究中，既要考虑大气整体的运动规律，又要考虑地理、地形和海陆分布等地方性因素的重大影响。研究内容天气学主要研究三方面的内客：①揭露和发现大气环流、天气系统、天气过程等大气运动现象，综合归纳大气运动规律。许多天气学理论就是从这些基本事实的研究中得出的。例如，东北信风的发现促进了大气环流理论的研究；暖锋的发现促进了极锋学说的建立；长波的发现促进了长