海洋气象学的发展历史

海洋气象学与人类的生活和生产息息相关，它的早期发展渊源于航海事业的需要。远在公元前4～5世纪，希腊人就已利用地中海特有的季风，往返于爱琴海和埃及之间。后来，不仅利用季风张帆航海，而且把季风和陆上的天气变化联系起来。 　　15世纪末，哥伦布几次横渡大西洋时，注意到大西洋上信风和海流的存在；17世纪中叶，瑞士基歇尔绘制全球海流图，指出了大洋环流和信风的关系；英国丹皮尔观察太平洋台风，提出了台风是有静稳中心的旋转性风暴等见解。此后，他们整理了全球航海记录，编写出了有关海洋气象的专书。 : k9 i$ j% P* N& v1 X: L　　到了18世纪，英国哈得来提出南北两半球的信风理论；19世纪初，英国海军中将蒲福根据他长期航海的经验，总结出蒲氏风级表；随后美国莫里根据航海日志绘制了风和海流图，并写出《海洋自然地理学》一书，专论海洋气象问题，为海洋气象学勾画了初步轮廓。 4 a; @3 G# w4 ~# _8 n2 \1 e　　从19世纪中叶至20世纪中叶的约一百年的工作，奠定了海洋气象学的基础。1853年在布鲁塞尔召开的国际气象会议决定，航行于海上的船只必须定时进行气象观测并作出报告，从此海洋气象资料有了保障。随后，英国“挑战者”号考察船对大西洋和太平洋作了全面的海洋水文气象调查；德国汉堡的海洋气象台，建立并发布了北海沿岸的暴风警报；20世纪初，挪威气象学家皮耶克尼斯等人提出气旋生成的极锋学说，形成气象学界独树一帜的学派；美国气象局编印的全球海洋气候图集，为研究海洋气候提供了便利。 + d0 m* k1 [' h: h( s& z　　第二次世界大战以后，海洋气象观测技术和手段的不断进步，特别是卫星遥感技术和大型电子计算机问世并广为应用，开创了海洋气象学发展的新纪元。联合国还专为海洋气象设立了政府间的协商机构和国际气象中心，世界气象组织也设立了海洋气象委员会。这些组织措施，有效地保证了国际间的大力协作，促使海洋气象学得到迅速的发展。 3 e5 q, W) t; _4 Z　　海洋观测分常规观测和非常规观测两种。前者按国际统一规定的时间和内容进行观测并发布天气报告，后者包括海洋调查、海上观测实验和其他非特约船只的观测。常规观测中以商船气象观测数量最多，已积累了近百年的记录，但这种观测在时间上是不连续的，在空间上是分布不均匀的。第二次世界大战以后，在北大西洋和北太平洋先后设立了十多个定点天气船，加上日益增多的自动浮标气象站，可以获得较高质量的连续观测资料，但还不能满足分析和预报的需要。  7 i( S: e! Z# h: e# N1 i   20世纪60年代以来，随着气象和海洋卫星的发射并投入业务使用，人们可以在外层空间的不同高度上对大气和海洋进行大范围的、均匀的实时观测，直接或间接地获得海洋上空各层的大气温度、湿度、风速云雾、降水、海面愠度、海面风速、海浪、海流、水位和海冰等各种要素的观测值，能够对海上龙卷、热带风暴、温带气旋等灾害性天气进行严密的监测，为海洋气象的研究和业务工作提供了良好的条件。 % d& |# H: ]9 B4 l" a- e　　海洋气象的观测和试验包括海洋气象观测方法的研究、海洋气象观测仪器和装置的研制、局部或大范围海域海洋气象的调查研究。 ) u, l9 C# a* ^' B0 p4 S7 r' [　　在海洋气象学中所研究的海-气相互作用，主要是海洋和大气之间各种物理量，包括热量、动量(或动能)、水分、气体和电荷等的输送和交换的过程，及其时空变异，海-气边界层的观测和理论，及大尺度海气相互作用。 : Z. C( q" I' A0 A7 i　　在大尺度海-气相互作用的范畴内，重点研究大气环流和海洋环流的生成及其对应关系，大洋西边界流动 (湾流和黑潮)对于其邻近海区的天气，天气系统和气候的影响，热带海洋对局部乃至全球大气环球和气候的影响，大气中二氧化碳含量的增加和海洋对此过程的作用，及其对气候变迁的影响等。在上述领域内，已揭示了海洋和大气的某些现象之间的联系，取得了一批研究成果，这对于长期天气预报和气候预测有重要的价值。 　　20世纪60年代以来，海洋气象探测技术有了很大进步，进行了海上定点和非定点观测，开展了大规模的诲洋气象现场实验。虽然如此，仍然不能满足需要。例如：对大尺度海-气相互作用的研究，多半停留在揭露基本现象的阶段，缺乏完善的理论分析。 　　今后海洋气象学的发展，一方面要继续改进探测系统，通过现场调查和实验，提高观测的精度，根据获得的信息资料，继续揭露海-气间尚未被发现的一些现象，进而从理论上阐明观象的本质，将结果应用到实际的海上天气和海况的分析及其预报。 　　另一方面，要在从理论上基本弄清海洋和大气相互作用的物理过程的基础上，建立合适的海洋-大气的流体动力学模式，阐明海洋在大气环流的形成、演变和气候变迁过程中所起的重要作用，大气对海洋环流和海浪的形成和演变及其他诸海洋要素的影响。