1．2 天气学的研究方法

　　天气学的最终目的是要正确地预报出天气情况。所以，首先必须仔细分析天气图中的观测资料，了解天气系统与天气状况分布与演变的特点；然后，利用天气学原理，诊断与分析为什么在这些地区有这样的天气出现，为什么有这样的天气特点；最后，利用天气学和动力学原理，结合天气学模型和数值预报的产品，以及最新的观测资料，进行未来的天气预报，这是天气预报的一般原理与方法。由于影响天气变化的因子是非常复杂的，除上述的一般原理之外，还须注意以下几点。

　　1．天气现象与天气系统的分析与综合利用观测到的天气现象与有关资料，分析与揭示出天气系统与天气现象分布的联系、特点及其演变规律。在一般情况下，天气系统比较容易确定，而其移动规律也是比较容易掌握的，因此，在分析了天气系统的移动、发生、发展和演变的规律之后，再研究与这些系统相联系的天气现象的变化特征，有助于作出未来天气现象的正确预报。

　　2．研究不同地区、不同地理环境下的天气特征与变化规律在地球上，有陆地和海洋，有高山与湖泊，这些地表状况会影响到天气变化。除此之外，在不同的地理位置，也有不同的天气系统与不同的天气现象。例如，在极地有极地的天气系统，如极地低压等：在中纬度地区，地面有气旋波与锋面等系统，而在高空有槽脊系统等；在热带地区，也有其独特的天气系统，如台风、赤道辐合带等。地理不同地区的天气系统，有不同的变化规律，有不同的发生、发展的机制。对于不同地区的天气预报，要掌握不同天气特征与变化的规律。

　　3．研究不同尺度天气系统的结构及其相互作用不同尺度的天气系统有其独特的发生、发展规律。但是不同尺度天气系统之间又是相互联系的。因此，在研究不同尺度的天气系统的结构与其动力学性质的同时，还应特别注意各种尺度之间的相互作用与相互影响。只有这样，才能精确地了解主要系统的演变过程，最终作出正确的预报。例如，热带气旋是在一定的大尺度环境场中才能生成，而当它生成之后，它的移动又会受到大尺度系统如副热带高压外围气流的引导作用。所以，了解不同尺度天气系统的相互作用，是天气学也是大气动力学中的一项重要内容。

　　4．研究与掌握各种天气的预报方法利用天气学的基本原理，提高预报准确率，研究并发展天气预报方法，是天气学的最终目的。整个天气学发展的历史，就是天气预报原理与方法的发展历史。例如，最早是利用单站气象要素来预测未来天气，后来利用地面天气图进行预报，这是一个发展，即从一个点发展到一个面。后来又发展了高空天气图，结合单站与地面天气图进行预报，就是从二维发展到三维空间的问题。近年来，随着科学技术的迅猛发展，特别是计算机的快速发展，天气预报技术在短短的几十年间，也随之有了飞速的发展。目前的天气预报也逐步从定性走向定量，数值预报已成为目前天气预报方法中的一种主要的工具。但正确的数值预报，除了要有完善的数值预报模式，快速的计算条件外，还必需有正确的天气观测资料与正确的天气分析，因此，要提高天气预报准确率，必须综合多种学科，不断改进与发展各种预报方法。

　　在当前众多的预报方法中，天气图方法仍是一种最基本的方法。天气分析的原理和方法构成了天气学的主要内容，但从其发展来看，天气学必然要与近代大气动力学紧密地结合起来，必然要与计算机等现代科学技术的发展密切结合起来。这三者紧密结合是天气学学科发展的主要趋势。本书力图从这一角度来讲解天气学。