应用气象的历史和展望

第一节　应用气象的历史和展望

人类很早就对气象有所认识.并应用于实践中。最早在建筑上应用气象知识，如原始人为了抗御风雨寒暑，创造了供休息的窟窝等。我国战国时《墨子》一书中讲述：“为宫室之法曰：高，足以辟润湿；边，足以圉（抵御）风寒；上，足以待雪、霜、雨、露。”明确了人工建筑可创造适于居住的小气候。北宋初年，木工喻皓，在开封建造一座平面八角十一层高的开宝寺塔，针对当地盛行的西北风，据长年的实际经验估算，有意识地使塔身向西北方向倾斜，用塔身的倾斜预应风压，实为建筑学上的大胆创举。《齐民要术》中叙述羊棚的要求：“热则疥癣，且屋处惯暖冬月，应架北墙为屋。”这里提到了建筑物的采暖通风措施。

气象能源的利用，我国是世界上较早的国家，在西周（公元前11世纪）就有“阳燧取火”的记载，这是太阳能的利用，风力首先用于航海，在古书《物原》上载有“夏禹作舵加以篷碇帆墙”，可见我国使用船帆航行已有3000多年的历史。到了明朝永乐三至二十八年（公元1405～1430年），郑和先后七次下西洋，纵横于南洋与印度洋上。船有多樯多帆，充分利用了风能，这与意大利航海家哥伦布横渡大西洋（公元1492年）以及葡萄牙航海家达迦马绕非洲南端越好望角到达印度（公元1498年）相比，都早了半个多世纪；与葡萄牙航海家麦哲伦于1519年第一次环球航行相比，约早了一个世纪。我国在那时利用风能已相当广泛，明代把风能用于车水灌溉农田和加工农副产品。埃及在两千年前就已有了风磨，现在还有遗迹。欧洲风力机提水、磨面出现在8世纪。

古希腊注意航海与风、降水、雷暴的关系，约在公元前500年将这些知识刻在石牌上，悬挂在海岸城市的广场上。我国西汉时《淮南子》一书中提及“舶觯风云起，“意指东南季风开始，利于南洋船舶到来，故称之谓“舶觯风”。这是古代在航海中充分利用季风的写照。内河航运也有避风灾的记载：北宋沈括在《梦溪笔谈》中写道：“冬月风作有渐，船行可以为备，唯盛夏风起于顾盼间，往往罹难。……有一术，可免此患。……五更初起，视星月明法，四际至地，皆无云气，便可行，至于巳时止，如此无复与暴风遇矣。”这表明，当时对冬夏风的日变化已初识，并结合天象试作经验性的适航天气预相作为导航对策。

我国古代利用风生产盐多有记载。《天工开物》讲到风与制盐关系时说：“盐见水即化，见风即卤，”并说“山西解盐，……引水种盐，春间即为之，待秋夏之交，南风大作，则一宵结成。”具体说明了解盐的生产季节和如何利用南风。

气候应用在医学上，也有悠久的历史，在公元前541年我国匡和已指出了医疗和气候的关系。最早的一部医书《黄帝·内经》中，早就阐明疾病受环境因素的影响，医疗必须结合气象。《干金要方》中有“风天和暖无风之时，令母将儿领日中嬉戏，故见风日则血凝气刚，肌肉牢密，堪耐风寒，而不致疾病。若常藏帏帐之中，重衣温暖，譬犹阴地之草木，软脆不堪风寒也。”指出小儿长期不受日光照射易患佝偻病。公元前400年希腊的名医希波格拉特斯（Hippo Krates）著的“空气、水和土地”（Air，water and place）一书中，记载有气候对疾病和健康的影响。

1854年英法与俄国发生了克里米亚战争，1854年11月14日英法联合舰队在黑海集中时，突然起了风暴，出现狂风巨浪，风速超过30米/秒，法舰亨利四号沉没，英法联军几乎全军覆没。这个事件使人们对应用气象的认识有了一个转折点。事后巴黎天文台台长勒佛里埃，提出建立气象台站网，通过无线电联系，预测未来的天气，减轻由天气带来的灾害。法国1856年最先组织了正规的天气服务系统。

在我国最早用仪器进行气象观测记录是1743年，当时法国传教士在北京设立了测候所。1830年俄国人也在北京有过气象观测。最早的气象台是法国天主教会于1873年在上海徐家汇建立的天文台，1906年开始绘制中国天气图，他们是为商业、殖民和侵略服务的。

气象结合国民经济各部门的研究工作，是在1873年国际气象组织成立后才初步形成的。这时世界气象台站网有了进一步的发展。特别是1929年成立了气候委员会和1931年成立了农业气象委员会，较系统地开展了气象为农业、航海、军事、商业、航空等的服务和研究工作。大致可分为4个主要阶段：1840年航海气象应用；1890年农业气象应用；1920年商用航空气象应用和1940年早期（二战期间）的全球军事气象应用。虽然应用气象在几千年前已经萌芽，但“应用气象”这个术语，大约在四十年前才正式在国际上采用。

应用气象学在各国的发展也是不平衡的。美国气象学会（AMS）于1919年开始关注天气预报的应用，下设商业和贸易委员会。早期的有识学者已预见到气象学广泛的重要的应用价值。1940年以后随着无线电广播事业的发展和电视传播媒介的创立，为气象专业技术服务工作的开展铺平了道路，建立了有效的手段。

40年代末的人工影响天气试验的开展和私人气象公司的发展，既促进了人工增加降水、积雪和人为调节水资源以及增加水力发电的催化作业，也启发人们开展专业气象预报、大气环境研究和寻求改善大气质量的有效途径和方法。

美国工业气象的兴起，就是受二战结束，生产恢复、经济建设发展和大批服务于军事部门气象人员转向影响的1950年。1968年成立的美国全国工业气象学家协会（NCIM）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。70年代初期该协会已初具规模，其成员（共572人）服务于工业企业（210人）、联邦政府机关（52人）、地方政府机关（296人）和大学（14人）。美国国家大气海洋局（NOAA）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。这一时期工业气象学在美国、西欧和日本等发达国家获得了迅速发展。

解放后，我国十分强调气象为国民经济建设和国防建设服务。在应用气象方面结合国民经济建设需要，开展了大量的研究工作和气候资料统计分析工作。在产业工程气象方面对建筑气候、水利电力气象、交通运输气象、城市规划、工、比布局和大气污染防治等主要方面都有系统性的成果，并广泛地被产业和工程技术部门采纳应用，逐步建立起适合于我国国情和社会经济发展水平的应用性规范和国家标准。

80年代初，我国气象部门贯彻执行新的气象工作方针，以影响国计民生的灾害性、关键性天气预报为重点，积极开展了对各行各业的气象服务，为各地党政领导、有关部门组织防灾抗灾和科学地安排生产，起到了气象参谋作用，大大减轻了天气灾害造成的损失，收到了显著的经济效益和社会效益。

1985年经国务院批准，我国气象部门把开展气象科技服务列作气象事业结构调整和改革的一项重要内容，专业气象服务、专项气象服务是新型气象事业结构的重要组成部分，是促进气象科技转化为生产力的主要方式。气象为产业工程部门开展科技服务、专项服务是气象科技服务中的主要部分。十年来气象部门在改革开放方针的指引下，气象科技服务经历了不断发展深化改革的过程。这对推动我国产业工程气象学的研究和应用起着重大的作用。

公益气象服务为各级党政领导部门组织防灾抗灾、指挥生产、趋利避害和保护人民提供准确及时的气象预报，这是气象部门的首要职责，近年来取得了重大成绩，作出了突出贡献，受到党和人民的赞扬。重大社会活动专项气象服务取得了良好的效果，社会公众气象服务进一步优化，受到了广大人民群众的欢迎。气象科技服务发展迅速，领域大大拓宽，新的增长点不断涌现，强调在“专”字上下功夫，深入了解生产建设的全过程，建立专业服务的气象指标和方法，把为重点工程服务纳入重要的议事日程。产业工程气象学与气象科技服务紧密结合，加强理论研究，开展针对性强、专业化程度高、经济价值大的专业服务，必将进一步发挥产业工程气象学的理论指导作用，促进气象科技服务质量的提高，也为产业工程气象学科自身的发展完善，奠定了物质基础，创造了良好的条件。

新世纪即将到来，人们将步入信息时代。随着高新科技的发展和应用，产业工程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，提高技术水平，改进工艺过程，加强科学管理以增强市场竞争能力，国民经济各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，服务的内容、范围和要求也将进一步拓宽和深化，这就大大增强了应用气象学发展的压力和动力。

随着自动气象站网在全球范围内的建立和加密，雷达、卫星等遥感探测技术的提高和发展，大容量超高速通讯网络的建设和发展，为提供准确、及时、适用的气象资料奠定了物质基础。随着人们对海一气、海一陆相互作用了解的深入，中尺度气象试验研究的积累以及计算机技术、数值模式和计算方法的飞速发展，为广泛开展长、中、短系列天气预报，发展定量化天气预报项目和提高预报准确率创造了条件。以天气预报、气候资料分析为基本内容的应用气象科技服务前景看好，方兴未艾。