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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

极端价值学说

微氣象學

参考文献

^ 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）‎）.

^ 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.

^ 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.

[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）‎）.

[香港天氣資訊中心_氣象簡介-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.

[香港氣象中心_教育文章_氣象學、天氣學和氣候學-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

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