大气科学——我们每天仰望天空，不是为了看星星

　　每天都有N多人在吐槽天气预报不准，“明明下了雨，天气预报却说是艳阳天”、“明明持续高温，天气预报却说要降温”……但是，大家吐槽完毕后还是会天天关注天气预报。因为纵使它有时候不准，却也为我们的生活带来了很多帮助，成为必不可少的一部分。有一个专业，它研究成果的一部分就是天气预报，但它的研究不仅限于此，还有更广阔的研究范围。对于别人老说它是报天气预报的，它很不“高兴”，今天，它“托付”零点高三为它正名，它就是——大气科学。

　　一、专业概述

　　大气科学史研究大气的各种现象及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。天气学、气候学、大气探测、动力气象学、大气物理与大气环境、大气化学、人工影响天气等都属于大气科学专业的范畴。通俗地讲，整个大气圈里包含的现象基本上都可以列作大气科学领域研究的内容。大气科学是理科学科，是地球科学的重要分支。

　　大气科学主要研究的对象是覆盖在整个地球的大气圈以及大气圈与地球的水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈之间的相互作用。其研究内容可以概括为四个方面：

　　第一是研究地球大气的一般特性，比如说大气的组成、范围、结构等；第二是研究大气现象的能量，大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；第三是研究大气现象的本质，即是解释大气现象，研究其发生、发展的规律；第四是研究如何利用这些现象预测、控制、改造自然，比如准确预测天气和气候变化、人工影响天气、大气环境的预测和控制等等。

　　二、师兄师姐学习经验及建议

　　1、大学四年的学习生活

　　记得每当我和别人说我是学“大气科学”时，多数人都会问：“咦？你是不是会预测天气？”紧接着又开始半调侃地吐槽：“现在的天气预报怎么老不准……”这在某种程度上反映了多数人对大气科学这一领域的认识：学天气预报，以后做天气预报。其实，大气科学是一个很泛的概念。天气预报固然是气象人为大众服务的一个重要方面，但绝对不是大气科学的全部。

　　大一期间，大气科学专业的必修课和绝大多数的理工科专业是一样的。政治理论类课程，大学英语、高等数学、普通物理学都是主要课程。由于大气科学专业对于数理的要求比较高，建议一定要认真学习高等数学，融会贯通，才能为日后的学习打下坚持的基础。

　　大二期间则以数理课程为主，也学习一些大气科学专业课程。大二这一学年是笔者和小伙伴们认为学习压力最大的一年。线性代数、概率统计和计算方法算是“小兵”了，流体力学和数学物理方法这两门专业必修课则是让人回味无穷，久久难以忘怀。客观的说，这些课程都有相当大的难度，记得当时同学们最多感叹的就是“都怪当时高数没学好”。

　　话说回来，课程虽难，但最终的通过率还是很高，一来是环境所迫，绝大多数同学会狠下心来攻克难题，二来老师总会在考前考后“手下留情”。在大二期间，还会学习Fortran程序设计。另外，同学们还会开始学习大气化学，大气探测理论，并借助实验室平台进行气象预测。

　　每年夏天当你在大学城看到一群帅哥美女戴着墨镜仰望天空，手上飘着的不再是浮云，而是有名字的形状各异的气象信息载体。大二的小学期，大气科学系会接住学校实验室和自动气象站开展气象观测实习，从记录风温湿压各种气象要素到编码发报，同学们可以亲身体验“气象员”的感觉，另外，系里视条件组织到气象局、雷达站参观，这绝对是大学期间一段色彩缤纷的经历。

　　大三则是专业课程聚集的一年，笔者认为到了这里才算是入了大气科学的“门”。动力气象学、天气学原理、数值天气预报都是重要的专业必修课程，这些课程将大一、大二学到的数理知识融合到了大气运动中以探究大气运动规律和特点。

　　另外，大气系开设了非常丰富的选修课程，如天气分析与预报、统计分析与预报、热带气象学、环境气象学、污染气象学、污染气象学、边界层气象学、城市气象学、气候学基础、雷达气象学、卫星气象学等。这些课程研究大气科学的不同方面，各有特点，能够满足对大气科学不同分支有兴趣的同学的需求。

　　大三的小学期是专业实习。系里会联系好不同的实习点，还涵盖了不同省市地区大大小小的气象局、气象台站，以及民航空中管理局和防雷所等，供同学们自行选择。同学们不像其他一些专业的同学那样需要自己联系实习单位，就可以获得非常好的实习机会，为日后就业做铺垫。

　　2、学习本专业的体会

　　首先兴趣是最好的老师，大气科学专业属于地球科学，有的人天生就对地球科学不感兴趣，那自然就不必勉强。而如果同学们对此有兴趣或者是不排斥，那么大气科学就是不错的选择。

　　笔者是理科生，但是一直对地理挺感兴趣，高考后翻看填报志愿的参考书，看到“大气科学”这四个字觉得挺“大气”的，又在后来的校园开放日里面又特意了解了一下，觉得“挺有意思”，就果断报考了。在入学之后发现确实有很多志同道合的同学。

　　除了平时的课程学习外，大家一起参与研究性课题的学习，或者待在实验室鼓捣仪器，都能帮助我们更好的学习专业知识。用兴趣去钻研代替枯燥的死记硬背绝对是学习的最好途径。

　　其次就本专业而言，同学们可以从前面的介绍看出，大气科学对数学、物理知识的要求相对较高，计算机编程也是重要技能，此外，一些地理知、化学知识也是必备的。另外，这一学科与国外学术交流频繁，为了日后深造的需要，掌握好英语也至关重要。

　　因此，经过大气科学专业学习的学生识得了云天，解得了方程，编得了程序，焊得了电路，做得了实验还画得了天气图，可谓相当全能。或许有师弟师妹担心，那大气科学会不会很难学？

　　对于这个问题，我想其实大学每个专业都“深似海”，走进去了都大有一番天地，每个专业都有每个专业的难学之处，关键还是在于个人的学习的把控，也在于你对自己的要求。只要愿意学用心学，学好大气科学绝不是一件难事。

　　3、学习本专业后的能力提升

　　前面提到过学习大气科学专业需要的技能和素养，既然需要则意味着在学习中会经常使用和锻炼，因此即使是原本觉得自己达不到要求的同学也不必担心，在具体的学习中你会发现这些能力和素养都可以得到锻炼进而提高。除了这些之外，笔者学习大气专业还有两点感受相遇大家分享。

　　（1）使命感与责任感的提升

　　回到本文一开始的例子，公众会觉得天气预报经常“报不准”，气象部门经常成为众矢之的。但其实作为一个大气系的学生，经过了专业的学习后，我们知道大气运动千变万化，掌握其规律都十分困难，进行预报尤其是精细化预报更是难上加难；

　　我们会明白一个气象数据的诞生背后都有无数气象人辛勤的汗水；我们也明白一代又一代气象人通过不断推陈出新，为做好公众气象服务做出了巨大的努力。作为气象事业的接班人，大气系的学生肩负着强烈的使命感和责任感，期待站在巨人的肩膀上更上一层楼。

　　（2）对知识的融合与整体理解能力

　　笔者认为大气科学其实是一门多个基础学科交叉的学科。大气科学不是单纯的数学、物理或者地理，而是要求将多个方面的知识为了特定的研究对象进行整合、融合的学科。

　　更进一步，大气科学许多研究的问题其实与海洋、生物圈甚至与人文科学等都有密切的联系，只有将学过的各个学科的知识进行融合，才能真正解决问题。经过了大气专业的学习的人应该会在这种能力上有很大的提高。

　　三、专家提醒

　　人类生产和生活的发展，将不断提出新的问题和要求，推动大气科学理论和新分支的发展。当前，国家加大了对相关专业领域的投资，大气科学新的发展，必将不断提高它为生产和生活服务的能力，例如提高天气和气候预报的准确率，为开发利用气象资源和制定经济政策提供更加可靠的科学依据等，其经济效益和社会效益是无法估量的。