气象学

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自然系列的一部分
天氣
溫帶季節
冬季 春季 夏季 秋季
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风暴
云 积雨云 弧狀雲 下擊暴流 微下擊暴流 熱暴流 沙尘暴 萨姆风 哈寶風（英语：Haboob） 季风 烈風 西洛可风 火災暴風 闪电 雷暴 劇烈雷雨 雷打雪 风暴潮 超级单体 龍捲風 陸龍卷（英语：Landspout） 塵捲風 火龍捲 海龍捲風 气旋 中氣旋（英语：Mesocyclone） 反气旋 熱帶氣旋（颶風） 溫帶氣旋 歐洲風暴（英语：European windstorm） 大西洋颶風（英语：Atlantic Hurricane） 颱風 德雷喬（英语：Derecho） 冬季風暴（英语：Winter storm） 冰暴（英语：Ice storm） 雪暴 地面暴風雪（英语：Ground blizzard） 雪颮（英语：Snowsquall）
降水
毛毛雨（冻毛毛雨（英语：Freezing drizzle）） 霰 冰雹 冰珠（钻石尘） 雨（冻雨） 暴雨 雪 雨夾雪 雪谷（英语：Snow grains） 雪輥（英语：Snow roller） 半融冰（英语：Slush）
主題（英语：Index of meteorology articles）
大氣河流 大氣對流（英语：Atmospheric convection） 空氣污染 氣候 云 霧 寒潮 热浪 高速氣流 气象学 惡劣天氣（英语：Severe weather） 天气预报
氣象主题
查 论 编

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。

目录

• 
  1 歷史
  


• 
  2 研究方法
  
  
  
  • 
    2.1 觀測研究
    
  
  
  • 
    2.2 理論研究
    
  
  
  • 
    2.3 數值模式研究
    
  
  
  • 
    2.4 實驗研究
    
  
  
  
  


• 
  3 气象学主题以及现象
  
  
  
  • 
    3.1 气象测量仪表和设备
    
  
  
  
  


• 
  4 参见
  


• 
  5 参考文献
  


• 
  6 外部链接
  

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風、雲、雨、雪、雷、雹等天氣現象，而這書是世界上最早的氣象書籍。直到18-19世紀，由於物理學和化學的發展以及氣壓、溫度、濕度和風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]。

研究方法

研究的方法主要有四種，分別為觀測研究、理論研究、數值模式研究及實驗研究^[3]：

觀測研究

觀測研究是藉觀測去了解不同的大氣現象，可以說是氣象學理論的其中一塊基石，亦是一般氣象愛好者所關注的。觀測方法亦有很多種，氣象站、高空氣球、衛星雲圖、雷達回波圖等。觀測研究不只是觀測，也有一定程度的歸納和分析，例如一句「明天轉冷」，便是一種分析。此外，繪製天氣圖、整理熱帶氣旋路徑、氣候區域分類等，亦是觀測研究所要做的。

理論研究

理論研究有三大部份，除觀測外，物理和數學對理論研究亦很重要。理論可以從兩方面產生，一方面是從觀測數據中直接建立出來的，例如分析熱帶氣旋強度的德沃扎克分析法，另一方面是從物理理論或其他氣象理論演化出來的，例如地轉方程、氣壓梯度方程等。物理理論很多時需要數學的幫助，反過來說，數學語言有時更能使我們明白物理和氣象理論。

數值模式研究

現代的天氣預報即是建立在數值模式上，數值模式透過非線性方程式以及超級電腦的插點格運算，反演出一地區未來數天天氣。數值模式研究是較少人所認識的，它們都需要相當的理論知識、電腦程序技巧和實驗技巧。數值模式研究會把不同的物理和氣象方程，以電腦程序的方式放進電腦裡，再計算出未來溫度、濕度、氣壓、風向等變化，以協助天氣預報或理論研究。

比较有名的天气数值模式有：

• 歐洲中期預報中心 [1]
  


• 美国 UCAR MM5 [2]
  


• 美國 UCAR WRF [3]
  


• 
  中国气象局开发的 GRAPE [4]
  

實驗研究

實驗研究同樣是較少人所認識的，實驗研究因數值模式研究的出現而比往日式微，但亦有其存在價值，例如要驗証某些理論，數值模式研究是做不到的。

气象学主题以及现象

• 
  云即雲物理、气团
  


• 云的分类
  
  • 
    低云、中云、高云、直展雲
    
  
  


• 
  天气预报
  
  • 
    降水、大气压、露点、鋒面即鋒生和鋒消、急流高空急流、西風急流。
  
  

由國際太空站拍攝的颶風

• 
  气旋和反气旋
  
  
  
  • 
    飓风或台风
    
  
  
  • 溫帶氣旋
  
  
  • 副熱帶高氣壓
  
  
  
  


• 
  雷暴
  
  • 
    闪电、雷、冰雹、龙卷风、大气对流、雹暴
    
  
  


• 
  气候，厄尔尼诺现象，拉尼娜
  
  • 
    季风、洪水、干旱、渍涝
    
  
  


• 
  天气现象
  
  • 
    降水、雾、雪、雨凇、雾凇、露、霜、颮、雨夹雪（霙）、沙尘暴、极光、阵雨、霰、冰雹、冰粒、霾、龙卷、冰针
    
  
  

其它：

• 
  暴风雪、暴雨
  

气象测量仪表和设备

• 
  风速计、风力计、气压计、湿度计、温度计、雷达、人造卫星、多普勒雷达、雨量计、风向标
  

参见

您可以在維基文庫中查找此百科條目的相關原始文獻： 氣象法 (中華民國) 中华人民共和国气象法

• 极端价值学说


• 微氣象學

参考文献

1. 
   ^ Chaboud, René. 第一章：由天空開始—戰場上的天氣. 《氣象學》. 發現之旅. 49. 雷淑芬/譯. 臺北: 時報文化. 1999年5月10日: 第29–30頁. ISBN 978-957-13-2733-4 （中文（台灣）‎）. 
   


2. 
   ^ 香港天氣資訊中心 氣象簡介 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-12-24.
   


3. 
   ^ 香港氣象中心 Hong Kong Meteorological Center 教育文章 氣象學、天氣學和氣候學
   

外部链接

• 
  Glossary of Meteorology - From the American Meteorological Society, an excellent reference of nomenclature, equations, and concepts for the more advanced reader.

查 论 编 天氣系統 行星尺度 副热带高压 – 极地东风 – 信風帶 – 西風帶 – 其他行星風系系統 綜觀尺度 熱帶輻合帶 – 西風槽 – 极地涡旋 – 羅斯貝波 – 赤道反氣旋 – 季風槽 – 溫帶氣旋（炸彈低壓、科納風暴、溫帶低压） 中尺度 切變線 – 熱那亞低氣壓 – 熱帶氣旋（潛在熱帶氣旋、熱帶低压、颱風、颶風） – 後熱帶氣旋 – 副熱帶氣旋 – 寒帶氣旋（極地低压）、副極地低压 – 季風 – 东风波 小尺度 雷暴 – 龍捲風 – 尘卷风 – 海陆风 – 飑线 – 對流- 火龍捲 – 熱暴流 其他 鋒 – 逆溫層

查 论 编 气象数据与参数 常规 绝热过程 平流（英语：advection） 浮力 氣溫垂直遞減率 闪电 紫外線指數 懸浮粒子 太陽輻射 气象分析 太阳光 能見度 雨量 涡量 風 風速 风切变 凝结 云 云凝结核 霧 降水 水蒸气 雪深 雪压 對流 對流有效位能 對流抑制指數 對流不穩定（英语：Convective instability） 對流溫度（英语：Convective temperature） 自由对流层（英语：Free convective layer） 螺旋性 抬升指數（英语：Lifted index） 理查遜數 溫度 露点‎ 相對溫度 相當溫度 絕對溫度 濕度 相對濕度 位溫 相當位溫 海面溫度 乾球温度 湿球温度 濕球位溫 蒸氣壓 热力学温度 風寒指數 酷熱指數 压力 气压 高氣壓 低气压 斜压 正壓 壓強梯度力

查 论 编 大气电学 一般理論 地球物理学 大气科学 大气物理学 大氣動力學 大氣發電（英语：Atmospheric dynamo） 大气化学 地磁场 電磁 ELF/VLF放射 無線電波大氣（英语：Radio atmospheric） 哨聲（英语：Whistler (radio)） 黎明合聲（英语：Dawn chorus (electromagnetic)） 嘶嘶聲（英语：Hiss (electromagnetic)） 光輻射 瞬態發光事件 中高层大气闪电 精靈 (閃電) 聖艾爾摩之火 球状闪电 來源 太阳光 闪电 赤道電射流（英语：Equatorial electrojet） 應用裝置 電動緩行器 大地電磁 人物 格奧爾格·威廉·里奇曼 伊貢·史懷德勒（英语：Egon Schweidler） 尼古拉·特斯拉

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