应用气象学绪论讲解.ppt

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1、课课 程程 介介 绍绍 应用气象学应用气象学是利用大气科学的基本理论和方法解是利用大气科学的基本理论和方法解决国民经济各行业的气象问题的一门实用性科学。决国民经济各行业的气象问题的一门实用性科学。目的目的在于合理、充分、有效的开发利用气候资源，在于合理、充分、有效的开发利用气候资源，为产业、工程的建设和发展服务。为产业、工程的建设和发展服务。设有应用气象学专业的大学本科为：南京信息工设有应用气象学专业的大学本科为：南京信息工程大学（国家特色专业建设点）、南京大学、中山程大学（国家特色专业建设点）、南京大学、中山大学、中国农业大学、兰州大学大学、中国农业大学、兰州大学 、沈阳农业大学等。、沈阳农

2、业大学等。学士学士-硕士硕士-博士博士建筑气象学建筑气象学能源气象学能源气象学航空气象学航空气象学交通气象学交通气象学医疗气象学医疗气象学农业气象学农业气象学 建筑工程气象建筑工程气象 交通运输与气象交通运输与气象 水利、电力、通讯与气象水利、电力、通讯与气象 生活与健康气象生活与健康气象 商品储运、产销与气象商品储运、产销与气象本本 课课 程程 讲讲 解解 内内 容容参参考考书书目目1 1、朱瑞兆应用气候学概论、朱瑞兆应用气候学概论2005年年气象出版社，包括气象出版社，包括能源与气候，建筑与气候，大气污染与气候，交通与气候，能源与气候，建筑与气候，大气污染与气候，交通与气候，气候与水文，电

3、力、通讯架空线路与气候，人类生物与气气候与水文，电力、通讯架空线路与气候，人类生物与气候，商品储藏与气候，旅游与气候，森林与气候十个部门。候，商品储藏与气候，旅游与气候，森林与气候十个部门。2 2、高绍凤应用气候学气象出版社，包括气候资源的评、高绍凤应用气候学气象出版社，包括气候资源的评价和利用、气候与人类健康、气候灾害的推断与预防、建价和利用、气候与人类健康、气候灾害的推断与预防、建筑与气候、大气环境质量评价和城市大气污染总量控制等。筑与气候、大气环境质量评价和城市大气污染总量控制等。3 3、胡毅、胡毅应用气象学（第二版）应用气象学（第二版）2005年，年，气象出版社气象出版社包括农业气象，

4、林业气象，能源气象，建筑气象，污染气包括农业气象，林业气象，能源气象，建筑气象，污染气象，医疗气象，交通气象象，医疗气象，交通气象 主要内容：主要内容：1.1历史进程历史进程 1.21.2 未来展望未来展望 1.31.3 应用气象学研究内容、意义、方法应用气象学研究内容、意义、方法第一章第一章概概论论（2学时）学时）1.1历史进程历史进程我国古代应用气象知识是属于世界领先地位的我国古代应用气象知识是属于世界领先地位的 1.1.1 1.1.1 农业气象学诞生与发展农业气象学诞生与发展战国初期战国初期战国初期战国初期-二十四节气二十四节气二十四节气二十四节气春耕、夏耘、秋收、冬藏春耕、夏耘、秋收、

5、冬藏秦汉时期秦汉时期秦汉时期秦汉时期-农谚农谚农谚农谚华北北部：白露早，寒露迟，只有秋分正当时华北北部：白露早，寒露迟，只有秋分正当时华北南部：秋分早，霜降迟，只有寒露正当时华北南部：秋分早，霜降迟，只有寒露正当时华中华东：寒露、霜降正当时华中华东：寒露、霜降正当时浙江一带：立冬种麦正当时浙江一带：立冬种麦正当时 1.1.1 1.1.1 农业气象学诞生与发展农业气象学诞生与发展中国近代农业气象学的发展中国近代农业气象学的发展中国近代农业气象学的发展中国近代农业气象学的发展 二十世纪初，中国传统的农业气象观念逐渐被近代农业二十世纪初，中国传统的农业气象观念逐渐被近代农业气象知识所代替。气象知识所

6、代替。1922 1922年年竺可桢竺可桢发表了发表了“气象与农业的关系气象与农业的关系”一文一文,积极倡导积极倡导开展农业气象科学研究。开展农业气象科学研究。1945 1945年年涂长望涂长望“农业气象之内容及其研究途径述要农业气象之内容及其研究途径述要”一文一文的发表的发表,首次较详细地论述了农业气象科技的主要研究内首次较详细地论述了农业气象科技的主要研究内容的意义、任务和方法。容的意义、任务和方法。中国近代农业气象事业的发展是中国近代农业气象事业的发展是非常缓慢的，对农业的贡献更谈不上。非常缓慢的，对农业的贡献更谈不上。1.1.1 1.1.1 农业气象学诞生与发展农业气象学诞生与发展中国现

7、代农业气象学的发展中国现代农业气象学的发展中国现代农业气象学的发展中国现代农业气象学的发展 1953 195319581958年，初创探索时期；年，初创探索时期；1958 195819651965年，发展年，发展调整调整稳步发展时期；稳步发展时期；农业气象业务，农业气象区划农业气象业务，农业气象区划 1966 196619761976年，停滞时期；年，停滞时期；1977 1977年以后，重建发展时期年以后，重建发展时期 农业气象基本观测网，农业气候资源调查农业气象基本观测网，农业气候资源调查 1.1.1 1.1.1 农业气象学诞生与发展农业气象学诞生与发展中国现代农业气象学的发展中国现代农业气

8、象学的发展中国现代农业气象学的发展中国现代农业气象学的发展近二十多年来近二十多年来农业气象科学技术水平农业气象科学技术水平得到迅速了提高，成为得到迅速了提高，成为当今世界农业气象事业当今世界农业气象事业较为发达的国家之一，较为发达的国家之一，为我国农业的发展作出为我国农业的发展作出了积极贡献了积极贡献。1.1.2 1.1.2 农业气象学的定义及其主要内容农业气象学的定义及其主要内容 一、农业气象学的定义及其研究对象一、农业气象学的定义及其研究对象 1 1、农业气象学的定义、农业气象学的定义 农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科

9、学。规律的科学。它是根据农业生产的需要，应用农学和气象科学技术来它是根据农业生产的需要，应用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题，以谋求合理不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题，以谋求合理利用气候资源，战胜不利气象因素，促进农业发展的实用利用气候资源，战胜不利气象因素，促进农业发展的实用性科学。性科学。2 2 农业气象学的定义及其主要内容农业气象学的定义及其主要内容 一、农业气象学的定义及其研究对象一、农业气象学的定义及其研究对象 2 2、农业气象学的研究对象、农业气象学的研究对象 农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条件两者相农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条

10、件两者相互作用的规律及其影响。一方面要研究农业生产对气象条件互作用的规律及其影响。一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响；另一方面也要研究农的要求和气象条件对农业生产的影响；另一方面也要研究农业生产对气象条件的影响。业生产对气象条件的影响。二、农业气象学的目的及其主要内容二、农业气象学的目的及其主要内容 1 1、农业气象学的目的、农业气象学的目的 目的是从农业生产实际出发，围绕农业现代化以目的是从农业生产实际出发，围绕农业现代化以 及加强农业基础建设，实现农林牧渔全面发展和科学及加强农业基础建设，实现农林牧渔全面发展和科学 种养等需要，不断认识和解决农业生产中出现的气象

11、种养等需要，不断认识和解决农业生产中出现的气象 问题，使农业生产能够充分而合理地利用气候资源，问题，使农业生产能够充分而合理地利用气候资源，战胜不利的气象因素，逐步提出促进农业战胜不利的气象因素，逐步提出促进农业“高产、优高产、优 质、高效质、高效”和可持续发展的气象条件和气象措施。和可持续发展的气象条件和气象措施。二、农业气象学的目的及其主要内容二、农业气象学的目的及其主要内容 2 2、农业气象学的主要内容、农业气象学的主要内容 （1 1）、农业气象基本方法与理论研究）、农业气象基本方法与理论研究 a.a.农业气象监测及试验研究方法研究农业气象监测及试验研究方法研究 b.b.农业气象仪器研制

12、农业气象仪器研制 c.c.农业生产与气象条件关系研究农业生产与气象条件关系研究 d.d.农业气象指标研究农业气象指标研究 e.e.农业气象模式研究农业气象模式研究运用数学物理概念和方法描述作物生长过程运用数学物理概念和方法描述作物生长过程作作物物生生长长动动力力模模拟拟模模型型从从系系统统科科学学的的观观点点出出发发，遵遵循循农农业业生生态态系系统统物物质质平平衡衡和和能能量量守守恒恒原原理理及及物物质质能能量量转转换换原原理理，以以光光、温温、水水、土土壤壤等等条条件件为为环环境境驱驱动动变变量量，运运用用数数学学物物理理方方法法和和计计算算机机技技术术，对对作作物物生生育育期期内内光光合合

13、、呼呼吸吸、蒸蒸腾腾等等重重要要生生理理生生态态过过程程及及其其与与气气象象、土土壤壤等等环环境境条条件件的的关关系系进进行行逐逐日日数数值值模拟，人为再现农作物生长发育过程。模拟，人为再现农作物生长发育过程。运用数学物理概念和方法描述作物生长过程运用数学物理概念和方法描述作物生长过程它它综综合合了了大大气气、土土壤壤、作作物物遗遗传传特特性性和和田田间间管管理理等等因因素素对对作作物物生生产产的的影影响响，克克服服了了传传统统的的作作物物-天天气气统统计计模模型型的的缺缺点点，是是一一种种面面向向生生长长过过程程，机机理理性性和和时时间间动动态态性性很很强强的的模模型型，已已成成为为农农业业

14、气气象象模模型型的的发展方向。发展方向。总辐射总辐射光截获光截获LAI潜在总光合产物潜在总光合产物实际总光合产物实际总光合产物干物质干物质茎茎叶叶贮存器官贮存器官根根生长呼吸生长呼吸维持呼吸维持呼吸Ta/Tm降水降水根区土壤含水量根区土壤含水量渗透渗透蒸发蒸发排水排水毛细管上升毛细管上升实际蒸腾实际蒸腾最大蒸腾最大蒸腾土壤水分平衡子模型土壤水分平衡子模型温度温度作物生长模拟模型框架作物生长模拟模型框架灌溉灌溉 荷荷兰兰de de WitWit教教授授定定义义了了从从潜潜在在产产量量到到水水分分胁胁迫迫到到营营养养胁胁迫迫及及病病虫虫害害限限制制产产量量的的作作物物模模拟拟四四个个水水平平或或四

15、四个个阶阶段段。目目前前已已经经有有至至少少100100种种不不同同的的模模拟拟模模型型，其其中中以以小小麦麦模模型型最最多多，其其它它如如谷谷类类、豆豆类类、根根茎茎类类、块块茎茎类类作作物以及特殊作物如蔬菜和水果等的模型数十分有限。物以及特殊作物如蔬菜和水果等的模型数十分有限。主要的作物模拟模型主要的作物模拟模型 （2 2）、农业气候资源分析及其合理开发利用研究）、农业气候资源分析及其合理开发利用研究 与服务与服务 （3 3）、农业气象情报、预报方法研究与服务）、农业气象情报、预报方法研究与服务 （4 4）、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务）、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务 （5

16、 5）、农业小气候研究与服务）、农业小气候研究与服务 另外，从农业生产对象角度，又可将农业气象学另外，从农业生产对象角度，又可将农业气象学分为：分为：作物气象作物气象 林业气象林业气象 畜牧气象畜牧气象 渔业气象渔业气象研究方法研究方法 分期播种法分期播种法 地理播种法地理播种法 田间实验法田间实验法 植物人工气候室法植物人工气候室法 统计学方法统计学方法 数值模拟方法数值模拟方法 遥感法遥感法 1.1.3 1.1.3 农业生产与气象条件农业生产与气象条件 一、农业生产与气象条件一、农业生产与气象条件 1 1、影响农业生产的外界自然条件、影响农业生产的外界自然条件 影影响响农农业业生生产产的的

17、外外界界自自然然条条件件主主要要包包括括：气气候候、地地形形地地势、土壤等。势、土壤等。气气 候：光、热、水、气候：光、热、水、气 地形地势：海拔、坡向、坡度、小地形、水体地形地势：海拔、坡向、坡度、小地形、水体 土土 壤：土壤性质壤：土壤性质沙土、壤土、粘土、沙土、壤土、粘土、PHPH值值 土壤肥力土壤肥力有机质、氮、磷、钾有机质、氮、磷、钾 附近下蜀黄土母质上的附近下蜀黄土母质上的黄棕壤剖面，土层深厚，黄棕壤剖面，土层深厚，90厘米以下呈棱块状结构。厘米以下呈棱块状结构。它是黄壤与棕壤的过渡类它是黄壤与棕壤的过渡类型，集中分布于长江两岸型，集中分布于长江两岸的北亚热带地区的北亚热带地区。2

18、 2、气象条件对农业生产影响的主要方面、气象条件对农业生产影响的主要方面 a.a.气象条件作为自然资源，直接或间接地为农业生物的生气象条件作为自然资源，直接或间接地为农业生物的生长发育及产量形成提供必需的能量与物质。长发育及产量形成提供必需的能量与物质。b.b.农业生物的生命过程既然是在外界自然环境中完成农业生物的生命过程既然是在外界自然环境中完成 ，就，就不可避免地会受到有利和不利气象条件的影响。不可避免地会受到有利和不利气象条件的影响。提供的能量有：提供的能量有：提供的物质有：提供的物质有：绿色植物绿色植物光合作用光合作用 光合作用的能源：光合作用的能源：条件：条件：原料：原料：O O2

19、2、N N2 2、COCO2 2、水汽等、水汽等太阳辐射能、热能、风能、水能太阳辐射能、热能、风能、水能太阳辐射太阳辐射CO2CO2、水汽、水汽适宜的温度适宜的温度CO2H2O太阳辐射太阳辐射温度温度C6H12O6气象要素只有在一定的数值范围内才具有价值气象要素只有在一定的数值范围内才具有价值年降水量少于年降水量少于250mm250mm的干旱地区，的干旱地区，除有灌溉水源外，一般不能发展农业。除有灌溉水源外，一般不能发展农业。西欧是温带海洋性气候：降水比较均匀，气候较湿，西欧是温带海洋性气候：降水比较均匀，气候较湿，太阳辐射不足，农作物不能成熟，所以只种牧草；太阳辐射不足，农作物不能成熟，所以

20、只种牧草；2 2、西欧、西欧yuyu东亚粮食差异东亚粮食差异 1 1、过干、过湿都不利于农作物的生长、过干、过湿都不利于农作物的生长东亚地区是季风气候区：东亚地区是季风气候区：夏季高温，冬季较冷，夏季高温，冬季较冷，太阳辐射强，昼夜温差大，适合农作物的生长。太阳辐射强，昼夜温差大，适合农作物的生长。2 2、气象条件对农业生产影响的主要方面、气象条件对农业生产影响的主要方面 c.c.气象条件还会通过其它外界环境条件如土壤、水文和地气象条件还会通过其它外界环境条件如土壤、水文和地面覆盖物的作用来影响农业生产。面覆盖物的作用来影响农业生产。d.d.气象条件中，光、热、水、气诸因子既不能互相代替，气象

21、条件中，光、热、水、气诸因子既不能互相代替，又互相制约，综合地影响农业生产，其不同的组合对农业生产又互相制约，综合地影响农业生产，其不同的组合对农业生产会有不同的影响。不利的组合将导致减产，有利的组合必使农会有不同的影响。不利的组合将导致减产，有利的组合必使农业增产。业增产。3 3、农业生产中应该重视的几个气象问题、农业生产中应该重视的几个气象问题 a.a.发展农业生产必须发展农业生产必须“因地因时制宜因地因时制宜”，所谓，所谓“时时”，实际上是指气象条件，即因气象条件制宜。，实际上是指气象条件，即因气象条件制宜。b.b.不能认为只有气象条件影响农业生产，作物特别是不能认为只有气象条件影响农业

22、生产，作物特别是农业生产过程中的农业技术措施也反过来影响气象条件。农业生产过程中的农业技术措施也反过来影响气象条件。c.c.精准农业或精耕细作多项农业技术措施功能的发挥，精准农业或精耕细作多项农业技术措施功能的发挥，几乎无一不与天气气候条件有关。几乎无一不与天气气候条件有关。3 3、农业生产中应该重视的几个气象问题、农业生产中应该重视的几个气象问题 d.d.农业生产对象的生长发育规律与影响农业生产的气农业生产对象的生长发育规律与影响农业生产的气象条件的变化规律相结合所形成的农业气象规律，会对农象条件的变化规律相结合所形成的农业气象规律，会对农业生产产生有利或不利的影响。因此要发展农业生产，必业

23、生产产生有利或不利的影响。因此要发展农业生产，必须掌握农业气象规律。须掌握农业气象规律。二、土壤二、土壤植物植物大气系统（大气系统（SPASSPAS）简介）简介 从农业气象学科考虑，作物及其生产过程是一个从农业气象学科考虑，作物及其生产过程是一个 作用系统，即作用系统，即“土壤土壤植物植物大气大气”系统，或可称之为系统，或可称之为 “农业气象系统农业气象系统”。实际上，农业气象系统的垂直尺度并不大。其上实际上，农业气象系统的垂直尺度并不大。其上 部边界层距离地面最高不过部边界层距离地面最高不过20203030米左右，下部边界米左右，下部边界 层深入土壤中也只在层深入土壤中也只在30305050

24、厘米以至几米上下。厘米以至几米上下。农业气象系统内各个变量及其相互关系，蒙蒂斯（）农业气象系统内各个变量及其相互关系，蒙蒂斯（）等用等用“土壤土壤植物植物大气大气”系统示意图来表示。系统示意图来表示。农业气象学的任务农业气象学的任务，实质上就是要了解系统内的机制、，实质上就是要了解系统内的机制、状态与过程的相互关系；从能量平衡和物质守恒定律来研状态与过程的相互关系；从能量平衡和物质守恒定律来研究、阐明农业生物从系统外部的输入项如何促使农业生物究、阐明农业生物从系统外部的输入项如何促使农业生物生长发育和产量形成；从能量转换与物质输送观点出发，生长发育和产量形成；从能量转换与物质输送观点出发，为利

25、用、调节和改造为利用、调节和改造“土壤土壤植物植物大气大气”系统提供依据，系统提供依据，最后为获得高产、优质的农产品，采取最优的气象条件和最后为获得高产、优质的农产品，采取最优的气象条件和气象措施。气象措施。例子？例子？冬小麦冬小麦-玉米玉米-气候变化气候变化 1.1.2 1.1.2 能源利用与气象能源利用与气象西周西周西周西周-阳燧取火、风帆助航阳燧取火、风帆助航阳燧取火、风帆助航阳燧取火、风帆助航风力机提水、磨面风力机提水、磨面风力机提水、磨面风力机提水、磨面例如：例如：例如：例如：郑和七次下西洋，所用船只多樯多帆，充分郑和七次下西洋，所用船只多樯多帆，充分郑和七次下西洋，所用船只多樯多帆

26、，充分郑和七次下西洋，所用船只多樯多帆，充分利用了风能利用了风能利用了风能利用了风能 1.1.3 1.1.3 建筑与气象建筑与气象 北宋初年，木工喻皓，在开北宋初年，木工喻皓，在开封建造了一座平面八角十三层高封建造了一座平面八角十三层高的开宝寺塔，针对当地盛行的西的开宝寺塔，针对当地盛行的西北风，据长年的实际经验估算，北风，据长年的实际经验估算，有意识的使塔身向西北方向倾斜，有意识的使塔身向西北方向倾斜，用塔身的倾斜预应风压，实为建用塔身的倾斜预应风压，实为建筑学上的大胆创举。筑学上的大胆创举。南北方房屋的结构不同：南北方房屋的结构不同：南方南方-通风防湿通风防湿 北方北方-采光保暖采光保暖

27、鉴于世界上曾发生过多次重大建筑事故鉴于世界上曾发生过多次重大建筑事故鉴于世界上曾发生过多次重大建筑事故鉴于世界上曾发生过多次重大建筑事故-设计风压在建筑界备受重视。设计风压在建筑界备受重视。设计风压在建筑界备受重视。设计风压在建筑界备受重视。军事与气象军事与气象三国时期三国时期三国时期三国时期-火攻（官渡之战、赤壁之战、彝陵之战）火攻（官渡之战、赤壁之战、彝陵之战）火攻（官渡之战、赤壁之战、彝陵之战）火攻（官渡之战、赤壁之战、彝陵之战）下雪时进行军事伪装；利用大雾天气进行奇袭和埋伏。下雪时进行军事伪装；利用大雾天气进行奇袭和埋伏。下雪时进行军事伪装；利用大雾天气进行奇袭和埋伏。下雪时进行军事伪

28、装；利用大雾天气进行奇袭和埋伏。目前的机械化战争目前的机械化战争目前的机械化战争目前的机械化战争 1.1.5 1.1.5 医学与气象医学与气象早在春秋战国时期就出现了早在春秋战国时期就出现了早在春秋战国时期就出现了早在春秋战国时期就出现了例如：例如：例如：例如：秦国医家医和倡论秦国医家医和倡论秦国医家医和倡论秦国医家医和倡论“阴、阳、风、雨、晦、明阴、阳、风、雨、晦、明阴、阳、风、雨、晦、明阴、阳、风、雨、晦、明”为为为为“六气六气六气六气”，六气太过就要引起各种疾病，六气太过就要引起各种疾病，六气太过就要引起各种疾病，六气太过就要引起各种疾病 1.1.6 1.1.6 盐业与气象盐业与气象北宋

29、沈括梦溪笔谈北宋沈括梦溪笔谈北宋沈括梦溪笔谈北宋沈括梦溪笔谈-“-“解盐不得此风不冰解盐不得此风不冰解盐不得此风不冰解盐不得此风不冰”，描述了山西解盐与南风的关系。描述了山西解盐与南风的关系。描述了山西解盐与南风的关系。描述了山西解盐与南风的关系。明代宋应星开工天物明代宋应星开工天物明代宋应星开工天物明代宋应星开工天物-“-“盐见水即化，见风即盐见水即化，见风即盐见水即化，见风即盐见水即化，见风即卤卤卤卤”；“山西解盐山西解盐山西解盐山西解盐-引水种盐，春间即为之，待秋夏之交，引水种盐，春间即为之，待秋夏之交，引水种盐，春间即为之，待秋夏之交，引水种盐，春间即为之，待秋夏之交，南风大起，则一宵

30、结成南风大起，则一宵结成南风大起，则一宵结成南风大起，则一宵结成”，具体说明了风与制盐的关，具体说明了风与制盐的关，具体说明了风与制盐的关，具体说明了风与制盐的关系系系系 1.1.7 1.1.7 国内外气象机构的建立国内外气象机构的建立18-19世纪，法、英、日、德先后在我国设立气象机构，主世纪，法、英、日、德先后在我国设立气象机构，主要是为帝国主义侵略服务。要是为帝国主义侵略服务。1945年在解放区建立第一个气象台，为抗日战争服务，以年在解放区建立第一个气象台，为抗日战争服务，以后在东北、华北也相继建立了一些气象台，一直隶属于中后在东北、华北也相继建立了一些气象台，一直隶属于中央军委，主要为

31、保证解放战争的胜利服务，特别是为空军央军委，主要为保证解放战争的胜利服务，特别是为空军飞行训练和作战提供气象保障飞行训练和作战提供气象保障。1949年年12月军委月军委1气象局宣告成立，各大军区陆续设立气气象局宣告成立，各大军区陆续设立气象处，配合空军、海军和其他兵种建设，为解放大西南，象处，配合空军、海军和其他兵种建设，为解放大西南，沿海岛屿，特别是抗美援朝战争服务。沿海岛屿，特别是抗美援朝战争服务。1953年年8月军委气象局改为中央气象局归政府建制，既为经月军委气象局改为中央气象局归政府建制，既为经济建设服务，又为国防建设服务，提供日常的航危报服务，济建设服务，又为国防建设服务，提供日常的

32、航危报服务，保证了部队战备和飞行训练的需要。保证了部队战备和飞行训练的需要。总之，与生产实践密切相关的应用气象学，首先在那总之，与生产实践密切相关的应用气象学，首先在那些生产或作业直接在野外大气环境中进行并对天气、气候些生产或作业直接在野外大气环境中进行并对天气、气候反应十分敏感的行业中兴起，大致可分为反应十分敏感的行业中兴起，大致可分为4个主要阶段：个主要阶段：1840年航海气象应用；年航海气象应用；1890年农业气象应用；年农业气象应用；1920年商用航空气象应用年商用航空气象应用1940年早期（二战期间）的全球军事气象应用。年早期（二战期间）的全球军事气象应用。1.1.8 1.1.8 国

33、内外工业气象的兴起国内外工业气象的兴起1968年成立的美国全国工业气象家协会年成立的美国全国工业气象家协会（NCIM）的誓约说，其主要职责就是促进气象咨询和）的誓约说，其主要职责就是促进气象咨询和工业气象科学原理的应用，为国家谋利，工业气象科学原理的应用，为国家谋利，70年代初期，年代初期，该协会已初具规模，其成员（共该协会已初具规模，其成员（共527人）服务于工业企人）服务于工业企业（业（210人）联邦政府机关（人）联邦政府机关（52人），地方政府机关人），地方政府机关（296人）和大学（人）和大学（14人），美国国家大气海洋局人），美国国家大气海洋局（NOAA）也积极支持工业气象工作，并提

34、供卫星气）也积极支持工业气象工作，并提供卫星气象资料和通讯等专项服务。象资料和通讯等专项服务。1985年年经经国国务务院院批批准准，我我国国气气象象部部门门把把开开展展气气象象科科技技服服务务列列作作气气象象事事业业结结构构调调整整和和改改革革的的一一项项重重要要内内容容，专专业业气气象象服服务务，专专项项气气象象服服务务是是新新型型气气象象事事业业结结构构的的重重要要组组成成部部分分，是是促促进进气气象象科科技技转转化化为为生生产产力力的的主主要要方方式式，气气象象为为产产业业工工程程部部门门开开展展科科技技服服务务，专专项项服服务务是是气气象象科科技服务中的主要部分。技服务中的主要部分。1

35、0年年来来，气气象象部部门门在在改改革革开开放放方方针针的的指指引引下下，气气象象科科技技服服务务经经历历不不断断发发展展深深化化改改革革的的过过程程，这这对对推推动动我我国国产产业工程气象学的研究和应用起着重大作用。业工程气象学的研究和应用起着重大作用。随着高新科技的发展和应用，人们已步入信息随着高新科技的发展和应用，人们已步入信息时代，应用气象将进入一个新的历史发展时期，市时代，应用气象将进入一个新的历史发展时期，市场竞争将更加激烈，为了发展生产力，提高技术水场竞争将更加激烈，为了发展生产力，提高技术水平，改进工艺过程，加强科学管理以增强市场竞争平，改进工艺过程，加强科学管理以增强市场竞争

36、能力，产业部门对气象的依赖程度将进一步增强，能力，产业部门对气象的依赖程度将进一步增强，气象科技服务的对象将不断扩大，气象科技服务的对象将不断扩大，服务的内容、范服务的内容、范围和要求也将进一步拓宽和深化围和要求也将进一步拓宽和深化。1.2未未来来展展望望1.3-1.3-应用气象学研究应用气象学研究 气象服务工作气象服务工作 应用气象学的研究内容应用气象学的研究内容 开展应用气象学研究的意义和方法开展应用气象学研究的意义和方法 从经济学角度从经济学角度的大气资源开发利用，称之为的大气资源开发利用，称之为气象服务。气象服务。1.3.11.3.1气象服务工作气象服务工作气象服务工作气象服务工作 定

37、义定义定义定义:分类分类分类分类:决策气象服务决策气象服务-向政府机关提供决策服务向政府机关提供决策服务公众气象服务公众气象服务-向社会公众提供通用性的公益服务向社会公众提供通用性的公益服务专用气象服务专用气象服务-向国民经济各企事业单位和个人向国民经济各企事业单位和个人 提供的专项服务、专业有偿服务和提供的专项服务、专业有偿服务和 气象科技服务，商业气象服务。气象科技服务，商业气象服务。1.3.2-1.3.2-应用气象学的研究内容应用气象学的研究内容各行产业对气象的敏感率：各行产业对气象的敏感率：航空航空建筑建筑海陆交通海陆交通加工工业加工工业公用事业公用事业农业、林业、渔业农业、林业、渔业

38、 表表1美国因不利天气造成的年经济损失（美国因不利天气造成的年经济损失（1972年，单位百万美元）年，单位百万美元）农农业业民民航航建建筑筑公公用用事事业业运运输输加加工工业业电电力力燃燃料料供供应应通讯通讯合计合计损损失失总总额额8240929982531935974757712650可可预预防防减减损损额额35545632810574523813165302 可预防减损额可预防减损额表示假定在最佳利用气象情报和表示假定在最佳利用气象情报和天气预报对策下，所获平均收益的潜在经济效益。天气预报对策下，所获平均收益的潜在经济效益。对天气最敏感的农业、建筑、公用事业和加工对天气最敏感的农业、建筑、

39、公用事业和加工工业工业4个行业占全部可预防减损额个行业占全部可预防减损额98%，可预防减，可预防减损总额约为不利天气引起损失总额的损总额约为不利天气引起损失总额的41.8%。由此可见，气象情报和天气预报潜在经济效益由此可见，气象情报和天气预报潜在经济效益之高。之高。1.3.3开展应用气象学研究的意义开展应用气象学研究的意义 制定规划制定规划-土地规划土地规划水资源规划水资源规划经济协作区规划经济协作区规划城市建设和工业区布局规划城市建设和工业区布局规划 工程设计工程设计 专业气象预报专业气象预报 生产组织和管理生产组织和管理1.3-开展应用气象学研究的方法开展应用气象学研究的方法研究途径：基本

40、上采用研究途径：基本上采用实验研究实验研究和和理论研究理论研究。首先应深入产业各部门，了解生产过程及环境首先应深入产业各部门，了解生产过程及环境条件，条件，掌握各行业需要什么有利气象条件，防掌握各行业需要什么有利气象条件，防止什么不利气象条件止什么不利气象条件。通过通过现场观测试验现场观测试验，建立各行业不同性质，不，建立各行业不同性质，不同工序和不同作业阶段对气象变化的敏感度，同工序和不同作业阶段对气象变化的敏感度，对不同天气按引起灾害类，有不良影响类和促对不同天气按引起灾害类，有不良影响类和促进生产类，逐步地进行气象科技服务的专业预进生产类，逐步地进行气象科技服务的专业预报，情报的业务建设

41、，包括专业气象指标，数报，情报的业务建设，包括专业气象指标，数据库，科技服务信息加工和信息传递等。据库，科技服务信息加工和信息传递等。利用气象资料利用气象资料分析专业气象指标的空间分布和分析专业气象指标的空间分布和时间变化规律时间变化规律，将各种天气状态和多种经济决，将各种天气状态和多种经济决策，采用概率统计方法并与天气预报方法和数策，采用概率统计方法并与天气预报方法和数值模式，计算机技术相结合，建立以专业预报值模式，计算机技术相结合，建立以专业预报为主体的各类专业气象科技服务系统，通过气为主体的各类专业气象科技服务系统，通过气象科技服务逐步形成各产业工程气象学分支。象科技服务逐步形成各产业工

42、程气象学分支。研究专业气象预报和气象科技服务的研究专业气象预报和气象科技服务的效益评价效益评价方法方法，尽量做到长期中期预报相结合，短期短，尽量做到长期中期预报相结合，短期短时预报相结合，为用户提供系列配套的天气预时预报相结合，为用户提供系列配套的天气预报信息产品。报信息产品。科科学学系系统统的的行行业业气气象象指指标标，一一般般应应具具有有“三三性性”和和“二化二化”，即：，即：客观性：客观性：由科学依据，符合行业生产实际。由科学依据，符合行业生产实际。关键性：关键性：行业生产关键环节对气象的特殊要求。行业生产关键环节对气象的特殊要求。有效性：有效性：指标必须能产生效益。指标必须能产生效益。科科学学系系统统的的行行业业气气象象指指标标，一一般般应应具具有有“三三性性”和和“二化二化”，即：，即：数据化：数据化：具体数值化，具可操作性。具体数值化，具可操作性。系列化：系列化：指标逐步形成系统，在行业生产全过程指标逐步形成系统，在行业生产全过程 的各个过程都建立气象指标。的各个过程都建立气象指标。