物理氣象學

物理氣象學

物理氣象學(physical meteorology)是大氣物理學的一門分支學科,主要研究大氣中的聲、光、電、輻射、蒸發、凝結、雲、霧等物理現象及其產生原因、演變過程和規律。

基本介紹

  • 中文名:物理氣象學
  • 外文名:physical meteorology
  • 相關學科:物理學、氣象學
簡介,研究任務,近代物理氣象學理論的譯介,雲、霧、降水理論的譯介,雷電的譯介,

簡介

物理氣象學是一門邊緣學科,它是研究那些不直接涉及大氣環流的氣象現象的科學,它將氣象學與某些其他科學聯繫起來。物理氣象學所關注的焦點落在各種氣象要素上。氣象要素是表征大氣物理狀態、物理現象以及某些對大氣物理過程和物理狀態有顯著影響的物理量。主要包括日照、輻射、溫度、濕度、氣壓、風、雲、降水、蒸發、能見度和天氣現象等。雲霧降水、聲光雷電氣象要素是物理氣象學的基礎知識點。

研究任務

主要研究大氣中的聲、光、電、輻射、蒸發、凝結、雲、霧等物理現象及其產生原因、演變過程和規律。

近代物理氣象學理論的譯介

理論體系構成了學科建構的核心內容(部分)。我國近代的氣象學知識從西方譯介進來,在某種程度上也繼承並參考西方的教學經驗,結合我國具體背景而發展。雲霧降水、聲光雷電氣象要素作為物理氣象學的基礎知識點,是我國晚清譯介西方氣象學的開始。我國翻譯家華衡芳(字碗香,號若汀,1833-1922)筆述的《測候叢談》,是我國晚清譯介的第一本系統的氣象理論知識著作,1877年在上海江南製造局出版發行。

雲、霧、降水理論的譯介

明末清初,義大利傳教士高一志所撰的《空際格致》最早地將西方近代氣象學知識譯介到中國來。比南懷仁的溫度計、濕度計及虹霓、暈、珥等早出30、40年。《空際格致·上卷》主要通過西方的四元素(土、水、氣、火)等說明了空氣寒熱燥濕與水文循環之理,並與我國古代的陰陽五行理論進行了對比,對於天氣現象和光像理論也做了探討和研究。《空際格致·下卷》則通過“氣屬物象”,揭示出有“大氣”所引發的一些列的氣象現象,如“大氣光像、風”等。通過“水屬物象”揭示出因大氣中水汽凝結及升華所產生的諸如“雲、雨、霧、雪、雹、冰、霆、霜、霧等”現象,並且對於上述各種氣象現象都做了科學的解釋。1854年由上海墨海書館出版發行的《地理全志》雖然是一本地理學譯著,但由於我國氣象學發展的局限性,當時很多的氣象知識都分散在地理學譯著中的。
晚清氣象學知識譯介始於1855年由英國傳教士合信編的《博物新編》。該書對“地氣論”、“熱論”、“水論”、“光論”進行了啟蒙性的介紹。1876年由江南製造總局出版的《測候叢談》被認為是我國第一部系統地介紹西方近代氣象學知識的專著,具有很高的學術價值。

雷電的譯介

雷電是大氣層中伴有閃電和雷鳴的放電現象,是由於帶電的雷雲之間產生了電位差而產生的,伴有強烈的閃光和爆炸的轟鳴聲,威懾強,破壞力大。先民在缺乏今日氣象科學素養的情況下,容易對雷電現象產生畏懼心理。我國古人在缺乏相關氣象理論素養的條件下,將“雷電”類比成具有某種特意功能的“雷神”意象。通過各種直觀、形象、具體的形式對其進行了臆測性、甚至膜拜的方式來研究“雷電”,到能利用傳統的陰陽五行學說來客觀地解釋“雷電”現象的成因及採取對應的預防措施。與實行、實證、實用、實效為主要特徵的西方氣象學理論相比,這些解釋缺乏證據和邏輯論證,並不能構成科學知識,也沒有形成系統的理論。我國古代氣象學知識雖然未曾發展成為學科,但是其中所反映出來的氣象災害預防意識非常強烈。
英國瑙挨德所著的《電學》經傅蘭雅口譯,徐建寅筆述,於1867年在江南製造局出版。這是一部系統、全面地介紹西方近代電磁學的教科書,內容豐富,涉及到很多當時西方電磁學的前沿知識。作為最普遍的雷電現象,其實是由於雲塊之間帶有不同的電荷,當該電荷之間產生了電位差,才會發生放電現象,從而導致雷電的發生。因此,對於“雷電”這一氣象現象的理解,需要從學科知識點之間邏輯性出發。為了能使中國讀者掌握電學理論知識,氣象譯著《測候叢談》也對電學著重筆墨。原著花費了大量的篇幅來演繹電氣產生的實驗,並且得出正負極帶電粒子的結論。

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