大气科学 大气科学是研究大气的各种现象(包括人类活动对它的影响),这些现象的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。大气科学是地球科学的一个组成部分。它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。此外,还研究太阳系其他行星的大气。大气圈,特别是地球表面的低层大气,以及和它相关的水圈、岩石圈、生物圈是人类赖以生存的主要环境。大气的各种现象及其变化过程,既可带来雨泽和温暖,造福人类;也可造成酷暑严寒,以至旱涝风雹等灾害,直接影响人类的生产和安全。人类在生产和生活的过程中,也不断地影响着自然环境(包括大气)。如何认识大气中的各种现象,如何及时而又正确地预报未来的天气、气候,并对不利的天气、气候条件进行人工调节和防御,是人类自古以来一直不断探索的领域。随着科学技术和生产的迅速发展,大气科学在国民经济和社会生活中的巨大作用日益显著,其研究领域已经越出通常所称的气象学的范围。本文仅对大气科学的研究对象、研究特点、学科分支、同其他学科的关系以及发展状况作一概括描述,大气科学丰富的内容和悠久的历史则由本卷其他有关条目介绍。 研 究 对 象 覆盖整个地球的大气,质量约 5.3×1021克,约占地球总质量的百万分之一。由于地心引力的作用,大气质量的 90%聚集在离地表 15 公里高度以下的大气层内,99.9%在48 公里以内。2000 公里高度以上,大气极其稀薄,逐渐向星际空间过渡,无明显上界。大气本身的可压缩性、太阳辐射、地球的形状和它的重力、地球的公转和自转、地球表面的海陆分布和地形起伏、地球的演化和地球生态系统等是造成地球大气特定组分、特定结构和特定运动状态的主要自然条件。人类活动及其对生态因素所起的作用,是影响大气组分、大气结构和大气运动的人为条件。 地球大气的组分以氮、氧、氩为主,它们占大气总体积的 99.96%。其他气体含量甚微,有二氧化碳、氪、氖、氦、甲烷、氢、一氧化碳、氙、臭氧、氡、水汽等。大气中还悬浮着水滴、冰晶、尘埃、孢子、花粉等液态、固态微粒。太阳系的九大行星,都存在大气 (见行星大气)。地球大气中的氧气是人类赖以生存的物质基础,氧气的出现及其含量的变化,同地球的形成过程和生物的演化过程密切相关(见地球大气演化)。大气中的水汽来自江河、湖泊和海洋表面的蒸发,植物的散发,以及其他含水物质的蒸发。在夏季湿热处(如高温的洋面或森林),大气中水汽含量的体积比可达 4%,而冬季干寒处(如极地),...