生物氣象學是研究大氣中的物理和化學因子對生命體的生長、繁殖、活動、疾病、死亡等的影響的學科，它是介於氣象學和生物學之間的邊緣科學。
生物氣象學的主要研究內容有：主要氣象因子如氣溫、濕度、氣壓、風、光、電、宇宙射線等對人體生理活動、疾病的影響和對動植物繁殖的影響，以及生物體在宇宙空間等特殊環境條件下的生理變化等。當前的研究內容著重醫療氣象和高空生物氣象兩個方面。
基本介紹
- 中文名：生物氣象學
- 外文名：Biometeorology
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定義
生物氣象學是指研究生命有機體與氣象條件相互影響、相互作用的學科，也是氣象學與生物學的交叉學科。它屬於套用氣象學的範疇，也是農業氣象學、林業氣象學和醫療衛生氣象學學科的基礎。
生物氣象學是研究地球大氣層、宇宙空間的微觀及巨觀物理化學環境對生物（植物、動物、人）的直接或間接作用的一個學術領域。環境生理學的研究是在實驗室中可控制的環境下進行的，而生物氣象學的研究是在不易控制的自然環境下進行的。自然環境在不斷地變化，影響生物的許多因素又是綜合作用的，所以生物氣象學將探討環境對生物的綜合影響。
內容
生物氣象學所研究的空間範圍包括地球表面的岩石圈、水圈和大氣圈，即從植物根系、微生物和動物所能到達的地層，一直延伸到飄浮有植物孢粉和微生物的高層大氣，還包括各種建築物、地下鐵道、洞穴、潛艇、衛星等人造環境。生物氣象學從整個生物界的角度出發，研究對象涉及生物界的全部種類。因此，農業氣象學、森林氣象學、物候學以及生態學等，都和生物氣象學有很多共同的研究領域。
生物氣象學是生物學的一個分科。它和形態學、生理學、分類學、遺傳學、進化論、生物發生學、分子生物學等學科都是生物學的基礎分科。這些學科所研究的都是所有生物共同的基本生命現象。
研究歷史
有關生物氣象學的知識有著悠久的歷史，但最初只限於生物體生命現象的季節變化和天氣氣候之間關係的定性記載(見物候學、醫療氣象學)。到16世紀以後，溫度表、濕度表和顯微鏡等分別套用於氣象學和生物學研究，開始了生物氣象學的定量分析研究。20世紀40年代以來，特別是1956年國際生物氣象學會成立以後，這門學科才有了迅速的發展。1984年7月在日本東京召開的第十屆國際生物氣象學會，主要研討了有關人類生物氣象學問題。
研究內容
生物氣象學可分為六大類：植物生物氣象學、動物生物氣象學、人類生物氣象學、宇宙生物氣象學、古生物氣象學和空間生物氣象學。詳細介紹如下：
①植物生物氣象學
青海省海北州氣象局②動物生物氣象學
1）生理生物氣象學：研究各種氣象環境對正常人體生理功能的影響，其中包括：自然環境，以及建築物、地下坑道、宇宙飛船等微小氣候環境。
2）社會生物氣象學：研究氣象環境對集團健康、行動、文化生活影響的社會意義。
3）病理生物氣象學：研究氣象環境對與人類疾病有關的生理、病理現象的影響，如疾病的發生與氣象、季節的關係，死亡與氣象、季節的關係等。
4）建築及城市生物氣象學：研究建築物及城市微小氣候環境對人類健康的影響；研究建築物的結構及城市規劃對微小氣候的影響。
5）航海生物氣象學：研究海洋氣象環境對航海中的人、動物以及所載運的貨物的影響。
在上述的人體生物氣象學中，生理生物氣象學特別是習服機制的研究，病理生物氣象學特別是大氣污染的研究，對人類的健康有著十分重要的意義。在人體生物氣象學研究中所獲得的成果還可被套用於氣候療法。
④宇宙生物氣象學
研究地球大氣圈以外的各種因子，如太陽活動的變化，宇宙線等對生命體的影響。
⑤古生物氣象學
研究地質時期氣候條件對植物、動物、人類起源、進化、滅絕及其地理分布的影響。
⑥空間生物氣象學
研究人和動物在宇宙空間及其他天體上所受的影響。
研究方法
生物氣象學的基本研究方法是平行觀測法，即同時觀測生物的生命活動和環境氣象條件的變化，分析其間的關係。通常可採取如下措施：
①在一個地點對生物體及其生存的環境條件進行持續多年的觀測；
②在不同地點同時觀測同一生物品種或某一生物現象同環境條件的聯繫；
③在人工控制的生物實驗室內觀察不同氣候條件對生物生命活動的影響。此外，在古生物氣象研究中，還採用“以今證古”的方法，即用現代的生物氣象學知識去推測現已滅絕的一些古生物品種和氣候條件的關係。但是這種方法僅適用於研究第四紀冰期以來的古生物氣象，因為現代的地球基本上還處於冰期時代。但現代的一些現象可能和古代有很大不同，甚至相反，例如現代長鼻類動物生活於熱帶地區，但是現已滅絕的長鼻類猛獁象卻能生存於極地寒帶地區。這已為西伯利亞和阿拉斯加凍土和冰層中猛獁象遺骸的發現所證實。
研究成果
②生物界季節節律和氣候的關係。許多生物品種的生長和發育都有明顯的季節變化，這主要是受日照長度和溫度等氣象條件的支配。以植物開花為例，按其對日照長度的反應不同，可分為短日照植物和長日照植物。前者只有當日照長度達到某界限以下才開花結果，如大豆、菊花等；後者只有當日照長度達到某界限
以上時才開花，如天仙子等。但大多數植物品種對日照長度反應不敏感，稱為中性植物。這類植物的開花主要和開花以前一段時期的溫度有關。
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相關書籍③氣象條件對生物的刺激作用。氣象條件通過皮膚、鼻、咽喉、肺、眼睛等器官影響到動物體和人體，同時也直接影響到神經系統，按照對環境溫度變化的反應不同，可把動物分為變溫動物和恆溫動物兩大類。前者的體溫隨著環境溫度的變化而變化；而後者具有調節機能，可使體溫保持在一定範圍之內，如鳥類和哺乳動物。哺乳類動物能對氣象條件的變化迅速作出反應：炎熱時分泌彝水，毛細血管擴張，寒冷時毛細血管收縮，出現顫抖，蜷曲等。又如當鋒面過境時，皮膚顏色會發生明顯的變化。除了溫度條件外，太陽輻射也可影響到動物體的生理過程。紫外線可使動物體內的維生素D等物質增加並可間接影響胃液的分泌，降低血壓，增加血紅蛋白含量和紅血球數量。有些動物，如鼠類、兔、牛等，缺少紫外線照射時會引起甲狀腺細胞增生。
④生物的氣候適應性和生物氣候區劃。各種生物品種都可適應一定的氣象條件，如極端最低氣溫、最冷月和最暖月平均氣溫，年降水量等。生物的適應能力隨品種而不同。據此可將生物品種分為兩大類：一類品種可以適應較大的氣象因子變化範圍，稱為世界種；另一類品種只能適應有限的氣象因子變化範圍，稱為地區種。根據各種生物對氣候條件的要求，可作出生物氣候區劃。如水稻、棉花、小麥等的農業氣候區劃；各種果木的種植區劃。某些野生動物，如亞洲象、犀牛、竹鼠等，其棲息界限和氣候條件有關。根據歷史文獻記載和考古證據所得的動物分布界限同氣侯變化的關係，可了解歷史上一些動物分布界限的推移情況，也為各種野生動物保護區的確定提供依據。
展望
生物氣象學的研究內容和社會生產力的水平及人類生存的環境有密切關係。科學技術的迅速發展，給人類創造了愈來愈多的獨特的生活環境。現代化大城市帶來了新的生活方式，廣泛地利用能源使人類體力活動量不斷減少，工業的三廢和大量使用農藥帶來的環境污染以及森林砍伐等，使自然界生態平衡受到破壞，這些都給生物氣象學提出許多新的研究課題。地球上人口迅速增長，為解決糧食和居住問題，將開發處於寒冷、炎熱、高山峻岭或沙漠邊緣等地區，這必將遇到人和家畜對嚴寒、酷熱、高山缺氧、乾旱等惡劣條件的反應和耐性等問題。在向宇宙、海洋和地層深處探索中，也必將遇到和生物氣象學有關的各種問題。人工氣候室、電子計算機和電子顯微鏡等先進技術，在生物氣象學研究中的套用，也推動著生物氣象學研究的發展。
隨著世界範圍內溫飽問題的逐步解決和人們對食品多樣性需求的增加及對環境、健康、居住等問題日趨關注，21世紀農業與生物氣象學研究領域將更加拓寬，林業氣象、園藝氣象、水產氣象、畜牧氣象、菌藻氣象、醫療氣象、旅遊氣象、建築氣象、居室氣象等領域必將有更大發展。
運用與影響
隨著現代科學技術的發展和生產套用的推廣，氣象學的套用日益廣泛，相繼出現農業氣象學、生物氣象學、森林氣象學、畜牧氣象學、醫學氣象學等套用學科。結合氣象學原理、畜牧氣象學、醫學氣象學等多門學科的知識，可從不同方面論述各種氣象要素與人體健康、工農業生產和動物疫病防控之間的關係。
本世紀日趨興起的生物氣象學，至50年代末期開始大踏步地涉足於國際社會，建立了國際生物氣象組織(International Society 0f‘Biometeorology)，並創辦了國際性的生物氣象期刊(International Journal of Biometeorology)。在一些已開發國家中也先後建立了生物氣象組織，並經常有內容豐富的學術年會活動。
