第1章 气象工程管理概述
顾名思义,气象工程管理由气象、工程和管理三个关键词组成,代表其理论基础或者说其主干理论应该由大气科学、工程学和管理学这三门学科构成。本章就由这三门学科的基础知识出发,延伸出气象工程管理的概念,探讨其内涵和外延。
1.1 大气科学相关知识
很明显,气象工程管理跟大气科学的关系密不可分,大气科学的相关理论知识就成为气象工程管理的主干理论之一。本节仅概要性的描述大气科学的基本知识。
1.1.1 大气科学的研究对象
大气科学主要是研究大气的各种现象及其演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。故其主要研究对象是大气圈。由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,这就是大气圈。相应的,这层空气称为“地球大气”或简称为“大气”。此外,大气科学也研究大气与其周围的水圈、岩石圈和生物圈相互作用的物理和化学过程。目前相关研究已经拓展到太阳系其他行星的大气。
大气具有可压缩性的特点,同时受到太阳辐射、地球公转和自转、地球表面海陆分布、地形起伏、地质演化及地球生态系统演变等诸多因素的影响,这些影响因素的作用对大气的特定组分、结构和运动状态起到重要作用。另外,人类活动也已成为影响大气组分、结构和运动的重要因素。
总之,全球大气是一个不断运动的系统,整个大气圈通过各种物理、化学等机制(这些专业内容本书不作探讨)相互紧密联系在一起,形成了空间尺度小至几米以下,大至几千乃至上万公里,时间尺度短至几秒,长至十几天乃至更长时间的多种大气运动系统。为研究这些运动系统,掌握大气运动变化快、范围广、形式多的特征,就必须对大气进行连续的、高频的、全球性的观测。目前,全球已经形成了比较完整的大气观测网,运用气象观测站、探空气球、气象雷达、气象卫星等探测手段对大气基本物理特征进行监测并做相应处理,供各国天气预报及研究部门应用。
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