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氣象學與氣候學的研究對象和任務，什么是氣象學和氣候學

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導語：什么是氣象學和氣候學？相信大家也都知道在當今社會，氣象學與氣候學的研究任務變得更加緊迫和重要 ， 全球氣候變暖、極端天氣頻發等現象的出現，凸顯了人類活動對地球氣候系統的影響，下面就一起去了解了解氣象學與氣候學的研究對象和任務吧 。
氣象學與氣候學的研究對象和任務
由于地球的引力作用，地球周圍聚集著一個氣體圈層，構成了所謂大氣圈 。
大氣的分布是如此之廣，以致地球表面沒有任何地點不在大氣的籠罩之下;它又是如此之厚，以致地球表面沒有任何山峰能穿過大氣層 ， 而且就以地球最高峰珠穆朗瑪峰的高度來和大氣層的厚度相比 ， 也只能算是“滄海之一粟” 。我們人類就生活在大氣圈底部的“下墊面”上 。大氣圈是人類地理環境的重要組成部分 。
地球是太陽系的一個行星，強大的太陽輻射是地球上最重要的能源 。這個能源首先經過大氣圈而后到達下墊面，大氣中所發生的一切物理(化學)現象和過程，除決定于大氣本身的性質外，都直接或間接與太陽輻射和下墊面有關 。這些現象和過程對人類的生活和生產活動關系至為密切 。人類在長期的生產實踐中不斷地對它們進行觀測、分析、總結，從感性認識提高到理性認識，再在生產實踐中加以驗證、修訂、逐步提高，這就產生了專門研究大氣現象和過程，探討其演變規律和變化，并直接或間接用之于指導生產實踐為人類服務的科學——氣象學 。
氣象學的領域很廣，其基本內容是：(1)把大氣當作研究的物質客體來探討其特性和狀態，如大氣的組成、范圍、結構、溫度、濕度、壓強和密度等等;(2)研究導致大氣現象發生、發展的能量來源、性質及其轉化;(3)研究大氣現象的本質，從而能解釋大氣現象 ， 尋求控制其發生、發展和變化的規律;(4)探討如何應用這些規律，通過一定的措施，為預測和改善大氣環境服務(如人工影響天氣、人工降水、消霧、防雹等)，使之能更適合于人類的生活和生產的需要 。
由于生產實踐對氣象學所提出的要求范圍很廣，氣象學所涉及的問題很多，在氣象學上用以解決這些問題的方法差異很大，再加上隨著科學技術發展的日新月異，氣象學乃分成許多部門 。例如有專門研究大氣物理性質及其變化原理的大氣物理學;有著重討論天氣現象及其演變規律，并據以預報未來天氣變化的天氣學等，而其中與地理和環境科學關系最密切的是氣候學 。
氣候學研究的對象是地球上的氣候 。氣候和天氣是兩個既有聯系又有區別的概念 。從時間尺度上講 ， 天氣是指某一地區在某一瞬間或某一短時間內大氣狀態(如氣溫、濕度、壓強等)和大氣現象(如風、云、霧、降水等)的綜合 。天氣過程是大氣中的短期過程 。而氣候指的是在太陽輻射、大氣環流、下墊面性質和人類活動在長時間相互作用下 ， 在某一時段內大量天氣過程的綜合 。它不僅包括該地多年來經常發生的天氣狀況，而且包括某些年份偶爾出現的極端天氣狀況 。例如從上海近百年的長期觀測中總結出，上海在6月中旬到7月中旬，經常會出現陰雨連綿、悶熱、風小、潮濕的梅雨天氣，但是有的年份(如1958年)會出現少雨的“空梅”，也有的年份(如1954年)6—7月連續陰雨50—60天 ， 出現“豐梅” 。“開梅”和“斷梅”的遲早也歷年不同，這是上海初夏時的氣候特征 。
由此可見，要了解一地的氣候，必須作長時期的觀測，才能總結出當地多年天氣變化的情況，決不能單憑1958年一年的觀測資料，來說上海初夏的氣候是干旱無雨，也不能憑1954年一年的情況 ， 就說上海的初夏氣候有持續50—60天的陰雨，那都是個別年份出現的具體天氣現象，而氣候是在多年觀測到的天氣基礎上所得出的總結和概括 。也就是說氣候過程是在一定時段內由大量天氣過程綜合而得出的長期大氣過程，二者之間存在著統計聯系 ， 從時間上反映出微觀與宏觀的關系 。
天氣變化快，變化的周期短 。天氣過程的時間分段一般以5天以下為短期天氣過程 ， 5—10天為中期天氣過程，10天—3個月為長期天氣過程 。氣候變化的周期相對于天氣來講是較長的，它的時間變化尺度有季際、年際、十年際、百年際、千年際、萬年際等等 。而決定氣候變化的因子不僅是大氣內部的種種過程，還決定于發生在大氣上邊界和下邊界處的各種物理過程和化學過程 。這就是要考慮其上邊界處的太陽輻射，下墊面及大氣內部的成分和環流的變化等對氣候的影響 。一個完整的氣候系統應包括對氣候形成分布和變化有直接或間接影響的各個環節，除太陽輻射這個主要能源之外 ， 氣候系統包括大氣圈、水圈、冰雪圈、陸地表面和生物圈(動、植物和人類)等5個子系統 。各個子系統內部以及各子系統彼此之間的各種物理、化學乃至生物過程的相互作用決定著氣候的長期平均狀態以及各種時間尺度的變化 。
氣候系統是龐大的，而天氣系統則可看作單純的大氣系統(如氣旋、反氣旋等等) 。氣候所包含的內容要比天氣復雜得多 。例如，對農作物來說 ， 氣候的干旱與否不僅決定于大氣狀況(降水量、空氣濕度等)，還取決于土壤狀況和作物本身的耐旱性等等，這就不能用天氣的總和來概括 。由此可見 ， 天氣和氣候這兩個概念是有區別的 。
【氣象學與氣候學的研究對象和任務，什么是氣象學和氣候學】蓋斯特(Gates)把某一地區的氣候狀態定義為：該地氣候系統的全部成分在任一特定時段內的平均統計特征① 。這個定義的可取之處在于：(1)它指出氣候的物質基礎是氣候系統，而不僅僅是大氣，這和天氣系統是有區別的;(2)氣候是一個歷史的概念，它和特定的時間階段相聯系，而不存在絕對氣候的概念;(3)某一時段的氣候狀態是指這一時段氣候系統各屬性的平均統計特征，不像天氣是指某一瞬時或某一短時間內大氣狀況和大氣現象的綜合 。另外氣候是發生在一定下墊面之上的，帶有地方特點 。
什么是氣象學和氣候學
氣候學要求對氣候系統進行定量觀測和綜合分析，對氣候形成和變化的動態過程進行理論研究 。通過各種手段(包括觀測試驗，數值模擬試驗等等)，探測氣候系統中各個成員之間的各種相互作用，并展現氣候形成和變化過程，理解氣候變化的機制，以達到能夠預測氣候變化的目的 。此外研究地球氣候發展史，探索氣候變化規律及其與人類活動的關系，從而能夠采取有效措施，防御和減輕氣候災害，改善氣候條件并進而為改造自然服務 。現代氣候學從概念上已經不再是氣象學或地理學的一個分支的經典氣候學 ， 而是大氣科學、海洋學、地球物理和地球化學、地理學、地質學、冰川學、天文學、生物學以至有關社會科學相互滲透，共同研究的交叉科學 。
在地理系、環境科學系等系科開設的氣象學與氣候學是以普通氣象學為基礎，以氣候學為重點的專業基礎課程，也是基本技術訓練課程 ， 它的基本任務是：
(一)通過實踐，掌握氣象觀測、氣候統計分析和氣候調查的方法 ， 來記敘所觀測到的氣候現象，從定性和定量兩方面說明它們的特性 。
(二)探討它們的正確解釋和研究它們的發展規律，特別要掌握天氣演變和氣候形成的規律性，了解和解釋各不同地區的氣候特征 ， 弄清氣候資源及其地理分布 ， 進行氣候分類和氣候區劃，研究氣候變遷的原因及其規律 。
(三)應用已發現的規律，采取有效措施，充分利用氣候資源，減少人類活動對氣候的不利影響，防御或減少氣候災害 ， 為有關的生產建設服務 。
(四)氣象學、氣候學與自然地理學、環境生態學和區域地理等有密切的依存關系，在教學中還應注意為這些有關后續課程奠定必要的基礎 。

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