[科普中国]-大尺度气象学

引言

在历史上气象学家们一直倾向于从空间和时间尺度有很大差别的两个观点出发来研究大气动力学。在试图解释最接近人们生活环境的地面上的细微运动特征方而，他们发展了微气象学，来处理空间尺度为几米和时间尺度大约一分钟的大气动力学问题。同样，为了预报大气中天气形势的发展，气象学家们对空间尺度为两千公里以上和时间尺度为一周的大尺度动力学的运功特征给以极大的关注。当然还有大量的天气现象他们的空间尺度和时间尺度介于二者之间。1

简介大尺度气象学（large-scale meteorology）是指论述水平尺度约2000km以上的大气运动及其变化的气象学分学科。2

主要涉及学科大尺度气象学主要包括以下学科：

（1）大尺度天气学；

（2）大尺度动力学与数值模拟；

（3）大尺度天气的中期和长期预报；

（4）大尺度大气物理学。

研究对象大尺度气象学的研究对象比较广泛，如大气长波、超长波、气旋、反气旋、副热带高压等环流系统和寒潮、梅雨、季风、旱涝、大气低频振荡等大范围天气气候变化。

研究内容大尺度气象学的讨论内容，涉及地球自转的作用、海洋和大陆的效应、大范围地形影响及大气辐射平衡等问题。在大尺度气象学中，主要研究准地转平面的大气运动，这与中小尺度气象学主要研究非地转平衡运动有明显不同。这些大尺度大气运动及其变化的周期较长，短的一周左右，长的可达数月。因此，大尺度气象学是中长期天气预报的基础。

天气尺度划分大气环流包含着从湍流微团到超长波等各种尺度的运动系统。尺度分类通常有经验、理论和实用3种方法。使用较多的是Orlanski根据观测和理论的综合分析结果而提出的尺度划分方案1：

小尺度系统：水平尺度约为2km以下，如雷暴单体、龙卷、尘卷等；

大尺度系统：水平尺度约为2000km以上、如气旋、反气旋、锋面等 ；

中尺度系统：水平尺度约为2-2000km、如雷暴群、飑线等 ；

中-α尺度：水平尺度约为200-2000km ；

中-β尺度（中系统）：水平尺度约为20-200km；

中-γ尺度：水平尺度约为2-20km。