大氣科學(xué)——我們每天仰望天空，不是為了看星星

　　每天都有N多人在吐槽天氣預(yù)報不準(zhǔn)，“明明下了雨，天氣預(yù)報卻說是艷陽天”、“明明持續(xù)高溫，天氣預(yù)報卻說要降溫”……但是，大家吐槽完畢后還是會天天關(guān)注天氣預(yù)報。因為縱使它有時候不準(zhǔn)，卻也為我們的生活帶來了很多幫助，成為必不可少的一部分。有一個專業(yè)，它研究成果的一部分就是天氣預(yù)報，但它的研究不僅限于此，還有更廣闊的研究范圍。對于別人老說它是報天氣預(yù)報的，它很不“高興”，今天，它“托付”零點高三為它正名，它就是——大氣科學(xué)。

　　一、專業(yè)概述

　　大氣科學(xué)史研究大氣的各種現(xiàn)象及其演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù)的一門學(xué)科。天氣學(xué)、氣候?qū)W、大氣探測、動力氣象學(xué)、大氣物理與大氣環(huán)境、大氣化學(xué)、人工影響天氣等都屬于大氣科學(xué)專業(yè)的范疇。通俗地講，整個大氣圈里包含的現(xiàn)象基本上都可以列作大氣科學(xué)領(lǐng)域研究的內(nèi)容。大氣科學(xué)是理科學(xué)科，是地球科學(xué)的重要分支。

　　大氣科學(xué)主要研究的對象是覆蓋在整個地球的大氣圈以及大氣圈與地球的水圈、巖石圈、冰雪圈和生物圈之間的相互作用。其研究內(nèi)容可以概括為四個方面：

　　第一是研究地球大氣的一般特性，比如說大氣的組成、范圍、結(jié)構(gòu)等；第二是研究大氣現(xiàn)象的能量，大氣現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的能量來源、性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化；第三是研究大氣現(xiàn)象的本質(zhì)，即是解釋大氣現(xiàn)象，研究其發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律；第四是研究如何利用這些現(xiàn)象預(yù)測、控制、改造自然，比如準(zhǔn)確預(yù)測天氣和氣候變化、人工影響天氣、大氣環(huán)境的預(yù)測和控制等等。

　　二、師兄師姐學(xué)習(xí)經(jīng)驗及建議

　　1、大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活

　　記得每當(dāng)我和別人說我是學(xué)“大氣科學(xué)”時，多數(shù)人都會問：“咦？你是不是會預(yù)測天氣？”緊接著又開始半調(diào)侃地吐槽：“現(xiàn)在的天氣預(yù)報怎么老不準(zhǔn)……”這在某種程度上反映了多數(shù)人對大氣科學(xué)這一領(lǐng)域的認(rèn)識：學(xué)天氣預(yù)報，以后做天氣預(yù)報。其實，大氣科學(xué)是一個很泛的概念。天氣預(yù)報固然是氣象人為大眾服務(wù)的一個重要方面，但絕對不是大氣科學(xué)的全部。

　　大一期間，大氣科學(xué)專業(yè)的必修課和絕大多數(shù)的理工科專業(yè)是一樣的。政治理論類課程，大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、普通物理學(xué)都是主要課程。由于大氣科學(xué)專業(yè)對于數(shù)理的要求比較高，建議一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)，融會貫通，才能為日后的學(xué)習(xí)打下堅持的基礎(chǔ)。

　　大二期間則以數(shù)理課程為主，也學(xué)習(xí)一些大氣科學(xué)專業(yè)課程。大二這一學(xué)年是筆者和小伙伴們認(rèn)為學(xué)習(xí)壓力最大的一年。線性代數(shù)、概率統(tǒng)計和計算方法算是“小兵”了，流體力學(xué)和數(shù)學(xué)物理方法這兩門專業(yè)必修課則是讓人回味無窮，久久難以忘懷。客觀的說，這些課程都有相當(dāng)大的難度，記得當(dāng)時同學(xué)們最多感嘆的就是“都怪當(dāng)時高數(shù)沒學(xué)好”。

　　話說回來，課程雖難，但最終的通過率還是很高，一來是環(huán)境所迫，絕大多數(shù)同學(xué)會狠下心來攻克難題，二來老師總會在考前考后“手下留情”。在大二期間，還會學(xué)習(xí)Fortran程序設(shè)計。另外，同學(xué)們還會開始學(xué)習(xí)大氣化學(xué)，大氣探測理論，并借助實驗室平臺進(jìn)行氣象預(yù)測。

　　每年夏天當(dāng)你在大學(xué)城看到一群帥哥美女戴著墨鏡仰望天空，手上飄著的不再是浮云，而是有名字的形狀各異的氣象信息載體。大二的小學(xué)期，大氣科學(xué)系會接住學(xué)校實驗室和自動氣象站開展氣象觀測實習(xí)，從記錄風(fēng)溫濕壓各種氣象要素到編碼發(fā)報，同學(xué)們可以親身體驗“氣象員”的感覺，另外，系里視條件組織到氣象局、雷達(dá)站參觀，這絕對是大學(xué)期間一段色彩繽紛的經(jīng)歷。

　　大三則是專業(yè)課程聚集的一年，筆者認(rèn)為到了這里才算是入了大氣科學(xué)的“門”。動力氣象學(xué)、天氣學(xué)原理、數(shù)值天氣預(yù)報都是重要的專業(yè)必修課程，這些課程將大一、大二學(xué)到的數(shù)理知識融合到了大氣運動中以探究大氣運動規(guī)律和特點。

　　另外，大氣系開設(shè)了非常豐富的選修課程，如天氣分析與預(yù)報、統(tǒng)計分析與預(yù)報、熱帶氣象學(xué)、環(huán)境氣象學(xué)、污染氣象學(xué)、污染氣象學(xué)、邊界層氣象學(xué)、城市氣象學(xué)、氣候?qū)W基礎(chǔ)、雷達(dá)氣象學(xué)、衛(wèi)星氣象學(xué)等。這些課程研究大氣科學(xué)的不同方面，各有特點，能夠滿足對大氣科學(xué)不同分支有興趣的同學(xué)的需求。

　　大三的小學(xué)期是專業(yè)實習(xí)。系里會聯(lián)系好不同的實習(xí)點，還涵蓋了不同省市地區(qū)大大小小的氣象局、氣象臺站，以及民航空中管理局和防雷所等，供同學(xué)們自行選擇。同學(xué)們不像其他一些專業(yè)的同學(xué)那樣需要自己聯(lián)系實習(xí)單位，就可以獲得非常好的實習(xí)機(jī)會，為日后就業(yè)做鋪墊。

　　2、學(xué)習(xí)本專業(yè)的體會

　　首先興趣是最好的老師，大氣科學(xué)專業(yè)屬于地球科學(xué)，有的人天生就對地球科學(xué)不感興趣，那自然就不必勉強(qiáng)。而如果同學(xué)們對此有興趣或者是不排斥，那么大氣科學(xué)就是不錯的選擇。

　　筆者是理科生，但是一直對地理挺感興趣，高考后翻看填報志愿的參考書，看到“大氣科學(xué)”這四個字覺得挺“大氣”的，又在后來的校園開放日里面又特意了解了一下，覺得“挺有意思”，就果斷報考了。在入學(xué)之后發(fā)現(xiàn)確實有很多志同道合的同學(xué)。

　　除了平時的課程學(xué)習(xí)外，大家一起參與研究性課題的學(xué)習(xí)，或者待在實驗室鼓搗儀器，都能幫助我們更好的學(xué)習(xí)專業(yè)知識。用興趣去鉆研代替枯燥的死記硬背絕對是學(xué)習(xí)的最好途徑。

　　其次就本專業(yè)而言，同學(xué)們可以從前面的介紹看出，大氣科學(xué)對數(shù)學(xué)、物理知識的要求相對較高，計算機(jī)編程也是重要技能，此外，一些地理知、化學(xué)知識也是必備的。另外，這一學(xué)科與國外學(xué)術(shù)交流頻繁，為了日后深造的需要，掌握好英語也至關(guān)重要。

　　因此，經(jīng)過大氣科學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生識得了云天，解得了方程，編得了程序，焊得了電路，做得了實驗還畫得了天氣圖，可謂相當(dāng)全能。或許有師弟師妹擔(dān)心，那大氣科學(xué)會不會很難學(xué)？

　　對于這個問題，我想其實大學(xué)每個專業(yè)都“深似海”，走進(jìn)去了都大有一番天地，每個專業(yè)都有每個專業(yè)的難學(xué)之處，關(guān)鍵還是在于個人的學(xué)習(xí)的把控，也在于你對自己的要求。只要愿意學(xué)用心學(xué)，學(xué)好大氣科學(xué)絕不是一件難事。

　　3、學(xué)習(xí)本專業(yè)后的能力提升

　　前面提到過學(xué)習(xí)大氣科學(xué)專業(yè)需要的技能和素養(yǎng)，既然需要則意味著在學(xué)習(xí)中會經(jīng)常使用和鍛煉，因此即使是原本覺得自己達(dá)不到要求的同學(xué)也不必?fù)?dān)心，在具體的學(xué)習(xí)中你會發(fā)現(xiàn)這些能力和素養(yǎng)都可以得到鍛煉進(jìn)而提高。除了這些之外，筆者學(xué)習(xí)大氣專業(yè)還有兩點感受相遇大家分享。

　�。�1）使命感與責(zé)任感的提升

　　回到本文一開始的例子，公眾會覺得天氣預(yù)報經(jīng)常“報不準(zhǔn)”，氣象部門經(jīng)常成為眾矢之的。但其實作為一個大氣系的學(xué)生，經(jīng)過了專業(yè)的學(xué)習(xí)后，我們知道大氣運動千變?nèi)f化，掌握其規(guī)律都十分困難，進(jìn)行預(yù)報尤其是精細(xì)化預(yù)報更是難上加難；

　　我們會明白一個氣象數(shù)據(jù)的誕生背后都有無數(shù)氣象人辛勤的汗水；我們也明白一代又一代氣象人通過不斷推陳出新，為做好公眾氣象服務(wù)做出了巨大的努力。作為氣象事業(yè)的接班人，大氣系的學(xué)生肩負(fù)著強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感，期待站在巨人的肩膀上更上一層樓。

　�。�2）對知識的融合與整體理解能力

　　筆者認(rèn)為大氣科學(xué)其實是一門多個基礎(chǔ)學(xué)科交叉的學(xué)科。大氣科學(xué)不是單純的數(shù)學(xué)、物理或者地理，而是要求將多個方面的知識為了特定的研究對象進(jìn)行整合、融合的學(xué)科。

　　更進(jìn)一步，大氣科學(xué)許多研究的問題其實與海洋、生物圈甚至與人文科學(xué)等都有密切的聯(lián)系，只有將學(xué)過的各個學(xué)科的知識進(jìn)行融合，才能真正解決問題。經(jīng)過了大氣專業(yè)的學(xué)習(xí)的人應(yīng)該會在這種能力上有很大的提高。

　　三、專家提醒

　　人類生產(chǎn)和生活的發(fā)展，將不斷提出新的問題和要求，推動大氣科學(xué)理論和新分支的發(fā)展。當(dāng)前，國家加大了對相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的投資，大氣科學(xué)新的發(fā)展，必將不斷提高它為生產(chǎn)和生活服務(wù)的能力，例如提高天氣和氣候預(yù)報的準(zhǔn)確率，為開發(fā)利用氣象資源和制定經(jīng)濟(jì)政策提供更加可靠的科學(xué)依據(jù)等，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是無法估量的。