1人類生活在地球大氣層的底層，人類社會(huì)的所有活動(dòng)無不受其影響。氣象科學(xué)（簡(jiǎn)稱氣象學(xué)）礎(chǔ)上，大氣科學(xué)的主要分支學(xué)科相繼形成，例如天氣學(xué)、動(dòng)力氣象學(xué)和大氣物理學(xué)等。大氣科學(xué)著名的兩大理論學(xué)派也在這一時(shí)期先后創(chuàng)立，這就是以皮耶克尼斯為首的挪威卑爾根學(xué)派和以羅斯貝學(xué)。從此大氣科學(xué)在探測(cè)手段、通信方式、試驗(yàn)手段，以及天氣預(yù)報(bào)、氣候變化、人工影響天氣、史是人類探索大氣的奧秘，逐步認(rèn)識(shí)大氣及其演變規(guī)律、預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)，從而趨利避害為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)的歷史。它的發(fā)展同人類社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類日益增長的需2現(xiàn)在大氣科學(xué)已成為一門擁有眾多分支學(xué)科的綜合性科學(xué)，其分支學(xué)科主要有大氣探測(cè)學(xué)、大氣物理學(xué)、天氣學(xué)、動(dòng)力氣象學(xué)、中小尺度氣象學(xué)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、數(shù)值模式模擬、氣候?qū)W、大氣它是一門應(yīng)用物理學(xué)、流體力學(xué)定律及數(shù)學(xué)方法，研究大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱力過程及其相互關(guān)系的學(xué)科。動(dòng)力氣象學(xué)的發(fā)展對(duì)更深刻地認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)的機(jī)理、掌握天氣和氣候的變化規(guī)律具有十分重要的意義。傳統(tǒng)意義上的動(dòng)力氣象學(xué)的內(nèi)容包括大氣熱力學(xué)、大氣動(dòng)力學(xué)、大氣環(huán)流、大氣湍流、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和數(shù)值模擬等，但隨著大氣科學(xué)學(xué)科的不斷細(xì)分，現(xiàn)在動(dòng)力氣象學(xué)的內(nèi)容一般主要指下面我們簡(jiǎn)要回顧一下動(dòng)力氣象學(xué)的發(fā)展歷史和取得的重要成果，并對(duì)動(dòng)力氣象學(xué)未來的發(fā)展表示大氣運(yùn)動(dòng)具有啟發(fā)作用。1752年瑞士數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家利力和熱力學(xué)第一定律的發(fā)現(xiàn)并被引入流體力學(xué)方程組中，更為大氣動(dòng)力方程組的完備性奠定了基運(yùn)動(dòng)的研究中，提出了著名的環(huán)流理論。從此動(dòng)力氣象學(xué)便逐步由流體力學(xué)中分離出來，成為大氣來推測(cè)天氣的演變被認(rèn)為是具體地把皮耶克尼斯所提出的、當(dāng)時(shí)無法得到解析解的流體動(dòng)力學(xué)方程尼斯、索爾貝格和伯格斯等人在這十年間建立起來的，迄今還廣泛應(yīng)用于天氣分析和天氣預(yù)報(bào)3流變化的大氣長波。他從二維無輻散的渦度方程出發(fā)導(dǎo)出了長波公式，求得了與實(shí)際吻合的長波移速和發(fā)展率，指出這種長波是與地面天氣圖所看到的高、低壓相對(duì)應(yīng)的。在這之后，他的學(xué)生（如確認(rèn)了高空西風(fēng)急流和長波的結(jié)構(gòu)和變化，以及它們與地面氣旋波的關(guān)系。這些理論形成了在大氣科學(xué)理論中占有重要位置的芝加哥學(xué)派。該學(xué)派的工作一方面增強(qiáng)了天氣學(xué)與熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的聯(lián)后來的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和大氣環(huán)流數(shù)值試驗(yàn)成為可能，奠定了現(xiàn)代大氣環(huán)流與大氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。這個(gè)理論使得人們對(duì)大氣環(huán)流的看法有了一個(gè)根本性改變。芝加哥學(xué)派提出：大氣環(huán)流是復(fù)雜的，是方法。因此，芝加哥學(xué)派在動(dòng)力氣象學(xué)發(fā)展史上占有非常重要的地位，所建立的大氣波及大尺度運(yùn)運(yùn)動(dòng)的根本原因，這使得人們對(duì)大氣環(huán)流演變的物理本質(zhì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。通過大量觀測(cè)事實(shí)分4帶強(qiáng)盛的積云對(duì)流活動(dòng)對(duì)于熱帶及全球大氣運(yùn)動(dòng)的重要性，提出了熱帶大氣運(yùn)動(dòng)第二類條件不穩(wěn)定（CISK）機(jī)制，從動(dòng)力學(xué)上描述了積云對(duì)流與大尺度運(yùn)動(dòng)相互作用的過程。與此同時(shí)，郭曉嵐等人先后提出不同的積云對(duì)流參數(shù)化方案，不僅可以更好地解釋熱帶大氣環(huán)流的許多事實(shí)，對(duì)于熱帶大氣動(dòng)力學(xué)的研究起了重要的推動(dòng)作用，而且使熱帶天氣數(shù)值預(yù)報(bào)與大氣環(huán)流數(shù)值模擬也有了很大改型（EAP型）遙相關(guān)。這些遙相關(guān)型對(duì)于季度氣候變化預(yù)測(cè)有重要作用。如何從機(jī)理上說明這些觀原因，有學(xué)者強(qiáng)調(diào)地形強(qiáng)迫在形成準(zhǔn)定常行星波中的作用，又有學(xué)者強(qiáng)調(diào)非絕熱加熱是形成準(zhǔn)定常行星波的原因之一，而我國學(xué)者指出地形與非絕熱加熱都是形成準(zhǔn)定常行星波的根本原因。為了要解釋大氣環(huán)流異常的二維和三維遙相關(guān)的成因，許多學(xué)者研究了行星波在垂直切變基流中的垂直傳播和在球面大氣中的傳播，把芝加哥學(xué)派得到的波的平面頻散規(guī)從而很好地解釋了大氣環(huán)流異常的遙相關(guān)現(xiàn)象。我國學(xué)者也利用波在暖變介質(zhì)的傳播特性與球面三維大氣行星波的廣義能量守恒，提出行星波在實(shí)際基本氣流中的解釋了大氣環(huán)流三維遙相關(guān)的物理機(jī)制。隨著行星波動(dòng)力學(xué)研究的深入，波—流相互作用的研究在動(dòng)在基本氣流中傳播及其與基本氣流相互作用的新物理量。按照通量得到證明，這無疑是對(duì)古典大氣環(huán)流一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。此外，我國學(xué)者利用波包概念研究了非均5展，其中一個(gè)突出的研究進(jìn)展是根據(jù)觀測(cè)和試驗(yàn)提出了關(guān)于超級(jí)雷暴單體、多雷暴單體、颮線、中平流層與中間層大氣并不像對(duì)流層那樣本身可以產(chǎn)生各種波動(dòng)，因此若單獨(dú)存在平流層與中間定常行星波通過兩支波導(dǎo)分別傳播到高緯平流層和低緯對(duì)流層上層。因此，對(duì)流層大氣中由于受地形與熱源強(qiáng)迫所產(chǎn)生的行星波向平流層及中間層傳播，從而形成了平流層及中間層大氣的行星波與準(zhǔn)定常擾動(dòng)。在中層大氣中除了有準(zhǔn)定常行星波外，還有瞬變行星波，這些波動(dòng)可能與中層大氣的正壓不穩(wěn)定和斜壓不穩(wěn)定有關(guān)。中間層頂溫度在南北方向呈現(xiàn)出冬半球高于夏半球的反常分布，對(duì)層的不穩(wěn)定可以平衡反常溫度分布所要求的經(jīng)圈環(huán)流而產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力。因此，中層大氣重力波準(zhǔn)兩年周期振蕩（QBO這種現(xiàn)象的機(jī)理在通過上傳羅斯貝—重力混合波、開爾文波與平流層基本不僅推動(dòng)了非線性大氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，而且使數(shù)學(xué)、物理學(xué)，甚至生物學(xué)、工程技術(shù)、社會(huì)科學(xué)也得到非常大的發(fā)展，這一突破性的理論有“科學(xué)的第三次革命”之稱。在洛倫茨提出非線性理論系統(tǒng)之前，解決科學(xué)問題要么是確定論，要么是隨機(jī)論，然而洛倫茨提出確定論與隨機(jī)論不能截然分開，它們之間是有聯(lián)系的，這無疑是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一次重大突破。氣象學(xué)家把非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的概念應(yīng)用到大氣環(huán)流的研究中，利用截譜模式研究了非線性大氣環(huán)流的演變，提出了大氣運(yùn)動(dòng)存在著6低指數(shù)環(huán)流，而狀態(tài)的躍遷產(chǎn)生突變，多平衡態(tài)理論為中長期天氣動(dòng)力過程的研究開辟了道路。另理論在大氣波動(dòng)和大氣環(huán)流穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用，可以得出這從理論體系上刷新了大氣動(dòng)力學(xué)，使得以前建立在線性體系下的大氣動(dòng)力學(xué)逐漸向非線性大氣動(dòng)僅是由于發(fā)生在大氣內(nèi)部的動(dòng)力、熱力過程所造成，更重要是受海洋、冰雪圈（包括冰川、海冰和成了一個(gè)極為復(fù)雜的氣候系統(tǒng)。這些各不相同的“圈”之間的相互作用可以形成月、季度、年際、氣候系統(tǒng)中各“圈”相互作用的熱力、動(dòng)力過程，特別是大氣動(dòng)力、熱力驅(qū)動(dòng)的氣候子系統(tǒng)、陸—測(cè)站網(wǎng)的密度和資料的精確度不夠，用的又是完全的原始方程組，加之所取的時(shí)間和空間的間距不年，美國查尼、挪威菲約托夫特和美籍匈牙利人諾伊曼用準(zhǔn)地轉(zhuǎn)正壓模式，在一臺(tái)最早的電子計(jì)算值天氣預(yù)報(bào)圖，標(biāo)志著天氣預(yù)報(bào)能夠從經(jīng)驗(yàn)估計(jì)變成客觀的、定量的預(yù)報(bào)，使天氣預(yù)報(bào)真正變成了像物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)在實(shí)驗(yàn)室作試驗(yàn)一樣，可以在高速超大型計(jì)算機(jī)上進(jìn)行大氣環(huán)流演變以及大氣科學(xué)其它分支學(xué)科的各種數(shù)值試驗(yàn)。與此同時(shí)，原來作為動(dòng)力氣象學(xué)應(yīng)用部分的數(shù)值預(yù)報(bào)及數(shù)人類生產(chǎn)和社會(huì)的發(fā)展，將不斷提出新的問題和要求，推動(dòng)大氣科學(xué)新理論和新分支的發(fā)展。7大氣科學(xué)的發(fā)展，又將不斷提高它為生產(chǎn)和生活服務(wù)的能力，為開發(fā)利用氣象資源和制定經(jīng)濟(jì)政策提供更加可靠的科學(xué)依據(jù)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將不可估量。隨著大氣科學(xué)的發(fā)展，動(dòng)力氣象學(xué)用學(xué)科數(shù)值天氣預(yù)報(bào)也發(fā)展成了獨(dú)立的分支。隨著對(duì)海洋和大氣相互關(guān)系的研究，氣候?qū)W與動(dòng)力氣量轉(zhuǎn)換，探討氣候形成及變化的原因，現(xiàn)在已擴(kuò)展到同時(shí)考慮大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈的氣候系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究，正向著更加廣泛、更為綜合的方向發(fā)展。大氣動(dòng)力學(xué)未來研究的主要方向有：以海洋-大氣-陸地相互作用理論為代表的氣候系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)（HighImpact學(xué)及其年際與年代際變化；亞洲季風(fēng)