叶笃正，中国科学院院士。安徽省安庆市人，1916年2月出生于天津市。1940年清华大学毕业后，考取了浙江大学史地研究所研究生，毕业后在中央研究院气象研究所任助理研究员。1945年留学美国芝加哥大学获博士学位。曾担任中国科学院地球物理研究所北京工作站主任，南京大学、清华大学、北京大学及中国科学技术大学兼职教授，中国科学院大气物理研究所所长，后任名誉所长，中国科学院副院长，后任院特邀顾问。他是中国气象学会第19届、20届理事会理事长，第21届理事会名誉理事长，后被授予荣誉会员，还曾任中国IUGG国家委员会主席，现任顾问。1981年被选为芬兰科学院外籍院士，1982年当选为英国皇家气象学会荣誉会员，1990年当选为美国气象学会荣誉会员，1982～1988年任国际科学联盟理事会（ICSU）和世界气象组织（WMO）联合科学委员会（JSC）委员，1983～1987年任国际大气物理和气象协会（IAMAP）执行委员。现在他是国际大地测量和地球物理联合会（IUGG）执行局成员。1987～1990年他担任国际地圈生物圈计划科学委员会委员（SC----IGBP），至今仍担任中国地生圈委员会主席。他是第三届和第五届全国人民代表大会代表，第六届和第七届全国人民代表大会常务委员会委员。叶笃正对大气环流、大气动力学、青藏高原气象学和全球变化等领域的研究及科学的组织领导都有重大贡献。他多次获得中国科学院自然科学奖并获得国家自然科学奖一等奖、二等奖和三等奖各一次。

　　覆盖着地球的大气，其总质量约为5.3×1021g，90％聚集在距地面15km以下的区域内，这是与人类密切相关的大气底层，许多主要的天气现象都发生在这个底层大气中。从西北方移来的一股冷空气——寒潮，从太平洋移来的一团暴风雨——台风以及气旋、急流、阵雨、霜冻等一切天气现象，统称之为天气系统。大大小小的天气系统杂交一起相互作用，关系十分复杂；小尺度系统在大系统中孕育出被哺育成长，成长之后又返过来影响大尺度系统。最大的天气系统，其范围可达5千km至1万km以上，称为洲际尺度，中纬度的副热带反气旋、长波等是这一尺度系统的典型；最小的天气系统，其影响不到1km，近地面的小涡旋、湍流霜冻就是微尺度天气系的例子。研究天气系统的活动规律的专门学科叫动力气象学，它是气象学的一个分支，它用物理学的热力学、辐射和流体力学的理论去描述大气的变化和预报天气系统的未来发展。其中综合研究各种天气系统特别是大尺度系统的运动规律和相互之间的内在关联特性的，称之为大气环流的研究，是动力气象学的重要组成部分。大气环流所研究的具体内容是：平均环流的分布，世界上主要风系（东、西风带）的生成理论，西风带中平均槽脊的形成理论，平均温度分布的形成理论，大气中各种物理量（热量、动量……）的输送、转换和平衡，大气长波和长波的不稳定性理论等等。这些研究结果是天气图（地面天气图和高空天气图）预报方法和数值天气预报的基础。大气长波理论在天气学的发展史上具有划时代的意义。在地面天气图上，人们看到天气系统比较零乱，尺度较小（约1000～3000km），而到了3～5km以上的高空，却是另一种景象，气场中的闭合系统大大减少，波状系统大大增多，尺度也比低空大，经常围绕整个半球有3～6个波动，这种系统叫大气长波。大气长波理论论述了这种长波的移动和发展规律，揭示了低空的锋面（冷暖空气团之间的狭窄边界区域，沿锋面附近，天气变化最为激烈，可出现大风、降水、降温等天气现象）和气旋（锋面两边的冷暖空气的相互运动所产生的涡旋，气旋可影响几百公里甚至上千公里范围内的天气）大多是在高空大气长波的引导下运动的；有了大气长波理论，可以在更大范围内掌握气压场的变化，可以正确地预报某地的天气，使3～5天的中期预报有了可能。我国著名气象学家叶笃正先生早在40年代就对大气环流和长波动力学有着自己的见解，他在博士论文《大气中的能量频散》中，第一个把群速概念引入大气环流，从理论上证明了西风环流中的能量可远大于风速的速度向下游（或上游）传播。叶笃正在文章中断言：在西风带中的某处发生强大扰动之后，在其下游（东边）一定距离内也将发生扰动。这一论断发展了Rossby的长波理论，引起了国际气象界的瞩目，为大气长波生消的预报提供了理论基础，至今仍被广泛地应用于实际预报。叶笃正的这个理论还为阻塞高压天气系统的生成维持和能够后退，提出了动力学解释。
　　本文标题：叶笃正与大气科学
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