十年代出现了无线电探空仪，这是一种可以吊在气象 气球下在上升过程中发送压、温、湿资料的仪器。自 四十年代雷达臻于完善以来，无线电探空气球一直通 过无线电讯号进行跟踪，从而使得风的测定即使天空 云层密布也可进行。
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5、天气预报理论和技术 跨越式大发展阶段
高空气象观测得到迅速发展 ,天气分析从二维 扩展为三维 ;
1、前言
（1）天气预报与大夫看病相类似; （2）天气预报首先是战争的需要
举例:诸葛亮借东风; 偷袭珍珠港:等等
（3）天气预报发展的基础
大气探测技术
数学、物理、天气、 动力学理论的发展
计算理论和 技术的发展
通讯技术水 平的提高
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2、天气预报发展的萌芽时期
(公元前约350年 -1820年之前)
对大气中各种现象的认识是直觉的、经验性的;
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报告内容
1. 前言 2. 天气预报发展的萌芽时期 3. 地面天气图的诞生 4. 锋面、气旋和气团学说的提出（挪
威学派诞生）
5. 天气预报理论和技术跨越式大发展 阶段
6. 现代天气预报的初始阶段 7. 综合应用多种气象信息和先进技术
方法的现代天气集合预报阶段 8. 结语
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气象观测仪器的发明:16-18世纪,温度、气压、 风和湿度等测量仪器的陆续发明,如1593年前后 伽利略发明温度表;1643年托里拆利发现气压表 原理；等等。
人们仅仅是处于某一点上来感受有大气运动所造 成的天气变化。
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3、地面天气图的诞生
1820年,在气压、温度、湿度、风等气象要素 的测定和气象观测站网逐步建立的条件下,布兰 德斯绘制了历史上第一张天气图（欧洲部分）， 开创了近代天气分析和天气预报方法，1855年 法国人莱伐尔用天气图追索克里米亚战争时出现 的风暴，1860年英国人弗兹罗在伦敦用电话收 集天气报告绘成天气图，至此地面天气图逐步成 为天气预报的主要工具。
现代先进计算、探测、遥感手段的综合应用; 天气学（图）预报方法、统计预报方法和数值
预报方法的综合运用;
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1960年以后,随着电子计算机技术的飞速发展, 特别是雷达、卫星、遥感及其反演技术的突破性 进展，使天气预报业务发生了巨大的变化。动力 数值预报技术和水平得到了巨大的发展，统计天 气预报也随着统计学的发展而成为气象科学的另 一门重要学科。在这两者的支持下，业务天气预 报水平发生了质的飞跃，并逐渐向客观、定量、 长时效发展。然而，传统的天气学，特别是天气 图分析方法，在短期天气预报方面的作用仍发挥 着重要的作用，特别是在地方性天气的预报方面， 与动力数值预报相结合，甚至起着举足轻重的作 用，为其他天气预报方法所无法取代。
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3、地面天气图的诞生（续）
(1820---第一次世界大战)
特点: （1）由感性上升到理性; （2）由定性到定量; （3）空间上由点拓展到面 ； （4）初步展现了各气象要素（压、 温、湿、风等）场之间的关系
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4、锋面、气旋和气团学说 的提出（挪威学派 诞生）
四十年代初芝加哥学派的形成,罗斯贝长波理 论、大气环流理论（三圈环流）的提出;使得 天气学原理日趋完善；
动力气象学理论的快速发展，为数值天气预报 的开展奠定了理论基础；
数值天气预报的诞生 ，1950年
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5、天气预报理论和技术 跨越式大发展阶段（续）
在这个时期,预报业务除了继续使用锋面理 论外,还充分使用动力气象学理论得到的运动方 程，结合高空天气图，总结地方性的天气预报 经验，使预报水平得到明显提高。此时，由原 始的电子计算机制作的气压预报图也开始在业 务预报中进行试用。
1920年前后（从第一次世界大战后到第二次 世界大战前）,气象学家皮耶克尼斯,索尔贝 格和伯杰龙等提出的锋面、气旋和气团学 说，为天气分析和预报1～2天以后的天气 变化奠定了理论基础。至此，以 V. Bjerknes为代表的挪威学派形成。
V. Bjerknes
主要预报方法
天气图＋预报员经验=>外推预报
•开拓全球变化科学新领域
•未202来1/3/14天气气候预测系统的构建
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叶笃正大气长波 能量频散理论, 为现代大气长波 的预报提供了理 论基础 ＝》
中期天气预报
上、下游效应;长波调整;上游关键区
例如
冬季:地中海、欧洲大西洋沿 岸脊
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6、现代天气预报的初始阶段
( 1960年以后)
通过分析地面天气图,发现了与天气关系密切的气压特
征型:锋面、气旋、反气旋、锋面气旋等,据此作出外
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4、锋面、气旋和气团学说 的提出（挪威学派 诞生）（续）
大约在皮叶克涅斯的气旋模式问世的前后,气象学进 入了一个迅速发展的时期。为航空发展所促进,高层大 气观测成了日常工作。飞机本身也提供了在越来越高 的高度上测定气压、气温和湿度的工具。风则通过观 测陆地台站施放的气球所经的路径来研究。二十世纪 三
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Carl-Gustaf Rossby: Long waves in the westerly
罗斯贝 长波移 速公式
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天气预报中的一个关键问题
• 槽和脊相间的西风带波动是中纬度最基本的天 气形势
坏天气
好天气
•正确地预报槽脊的位置和强度变化是中纬 度天气预报的关键
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Rossby 波——大气长波理论 的创立
基于Rossby长波理论的外推预 报——绝对涡度守恒
外推预报工具:变压图、变高图、锋 区、波谱分析图、预报指标….
计算机模式外推: Charny 的正压 数值模式预报
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C. G. Rossby
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•提出了行星波的斜压不稳定理论; •提出了大气运动的尺度分析理论; •1950 第一次成功的数值天气预报
理论: 绝对涡度守恒 方程:正压无辐散涡度方程 工具：计算机 2021/3/14
J. Charney
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Early days of NWP
2021/3/1415•开创青藏高原气象学研究
•创立东亚大气环流和季节突变理论
•创立大气长波能量频散理论
•创立大气运动的适应尺度理论
•阻塞高压形成和维持的理论