基本介紹
概念,發展現狀,研究內容,研究課題,任務,研究意義,
概念
中小尺度氣象學是研究幾千米到2000 km左右的天氣系統特徵、發生規律及其機制的一門學科。中小尺度天氣系統會帶來狂風暴雨，造成嚴重的天氣災害，帶來嚴重的經濟損失；並且，隨著經濟的發展，由天氣異常造成的災害及其經濟損失越來越大。因此，在20世紀70年代，世界各地加強了中小尺度氣象學的研究，使中小尺度氣象學有了很大發展。並且，天氣監測網越來越密集，使得中小尺度氣象學的研究成為可能。
發展現狀
許多國家相應開展了一系列的中小尺度天氣的研究計畫與外場試驗計畫，圍繞一些重要的中小尺度天氣過程進行比較詳細的研究，希望能通過這些觀測與理論研究，加深對中小尺度災害性天氣系統的認識。另外，美國有關大學、研究機構和氣象業務部門先後研製了中尺度數值預報模式系統(MM5)、區域大氣模式系統(RAMS)和新一代區域預報系統(ARPS)等一系列的中小尺度數值模式，近些年來正組織美國整體力量重點發展用於研究與業務的下一代中小尺度數值模式——天氣研究與預報模式(WRF)。這些大大提高了美國對中小尺度災害天氣形成機理的了解和監測、預報能力，同時為中小尺度數值天氣預報提供了必要的條件；隨之而來的是強對流動力學、資料同化技術、集合預報等也有了飛速發展，為進一步提高影響天氣的預報準確率奠定了基礎。
中小尺度氣象學是我國大氣科學發展的重點之一。我國從20世紀60年代初期，開始進行中小尺度氣象的觀測試驗；70年代後期與80年代初，在華南、華中、華北及華東地區進行了較為系統的中小尺度觀測試驗；進入90年代後，在華南、長江中下游地區進行的規模比較大、觀測內容比較豐富的中小尺度外場觀測試驗，特別是我國新一代都卜勒雷達網的建設，為建立初步的區域中尺度氣象觀測例積累了大量的中小尺度氣象資料。
隨著高時空解析度中小尺度資料的增加，以及現代科學計算能力的提高，更精確地預報中小尺度天氣的可能性大大增加。同時，國際上把10千米格距的全球模式和1千米格距的區域模式作為數值模式的發展目標。
研究內容
中小尺度氣象學包括中小尺度天氣學、中小尺度動力學，以及與其相關的中小尺度數值預報和臨近天氣預報，還包括中小尺度大氣物理學。
其主要的研究內容有：關於中小尺度對流系統及形成暴雨的系統三維結構和發生、發展過程的觀測研究；中小尺度系統和地形的關係研究；各類尺度天氣系統與中尺度系統相互作用研究I中小尺度系統觸發機制研究；中小尺度大氣運動不穩定研究；中小尺度天氣數值模擬和預報研究；以及中小尺度災害性天氣的短期、甚短期和臨近預報方法研究。
研究課題
中小尺度氣象學將是21世紀大氣科學的重要科學領域，它是抗災防災以及區域社會與自然協調發展的重要科學基礎。其發展方向將是建立合理而有效的中小尺度大氣探測網，提高中小尺度大氣現象與狀態的短期預報預測水平，以及建立區域社會與自然協調發展模式，提供科學理論和方法。沿著這個方向將開展的研究課題有：
①中小尺度大氣探測理論與方法；②中小尺度大氣探測資料分析套用的理論與方法；③中小尺度大氣綜合觀測與科學試驗；④中小尺度大氣物理動力學與數值模式；⑤中小尺度大氣數值預報理論與方法；⑥中小尺度大氣物理動力過程人工影響理論與方法。
任務
颱風、雷暴、冰雹、龍捲、下擊暴流等是形成重大氣象災害的主要天氣系統，它們的尺度在1 km到1000 km之間，其生命史短的只有一個小時左右，研究這類時空尺度大氣現象發生髮展的規律和機制，建立對它們的監測、預報和人工影響的理論與方法，是中小尺度氣象學的基本任務。但中小尺度大氣探測理論與技術研究，中小尺度大氣探測資料分析與套用的理論和方法研究，是中小尺度氣象學的首要任務。
研究意義
中短期大尺度天氣形勢數值預報的成功是20世紀大氣科學的巨大成就，取得了顯著的社會經濟效益。隨著社會進步與經濟發展，大尺度天氣形勢預報已無法滿足實際需求，定量、定時與定點預報出一個10 km範圍內氣候要素值的分布將是21世紀社會發展的迫切需要，也是21世紀氣象災害預測與防治的重點。此外，在中尺度區域模式基礎上研究全球與區域氣象環境系統的變化，將是21世紀研究的重點。利用中尺度區域氣候動力學模式，設計最佳化的區域經濟與自然協調發展規劃，將把20世紀人工影響天氣提高到自然控制論的階段與水平。中小尺度氣象學是實現上述這些目標的科學基礎，是21世紀大氣科學的重要科學分支。
中國災害性天氣監測與預報系統的建成，一方面為中小尺度氣象學發展提供了科學試驗基地，另一方面也迫切需要中小尺度氣象學理論的指導，提高監測與預報水平，以充分發揮這些系統為社會經濟服務的效益。
