大气科学与人类社会发展相伴相随，在国家与城市安全、公共卫生安全、军事安全、生态与环境保护、能源与水资源、食物与人体健康等许多方面发挥着重要作用。大气看似“风云变幻”不可捉摸，一旦掌握规律就能让大气科学更好地服从和服务于国家需要，支持经济社会发展。

　　大气科学与大气科学研究

　　大气科学是自然科学的一个分支学科，研究的对象是包围在地球周围的大气层，包括发生在大气层中的各种自然现象、大气与地球其他圈层的相互作用、人类活动与大气之间的相互影响、自然控制（人工影响大气）等。大气科学研究是建立在数学、力学、物理学、化学、生物学、计算机科学等学科之上，具有显著的综合性和交叉性，同时还和社会科学密切关联。大气科学是一门复杂科学，具有多时空尺度特征。不同时空尺度大气运动的物理机制不同，因此在大气科学中产生了用时空尺度区分的分支学科，如微气象学、中小尺度气象学等。

　　观测资料是认识新规律和提出新理论的基础，是理论的出发点和归宿，是预报天气和气候的基础。人类现代科学技术的新成果，如无线电、火箭、雷达、电子计算机与人造卫星，都在大气科学发展中具有重要的应用。对大气科学的研究分为理论研究和实验研究。在大气实验研究方面，也分为实验室实验、野外试验、数值模拟试验等多种方式，尤其是计算机模拟实验有着极其广泛的应用。

　　大气科学与人类社会

　　发生在大气中的天气、气候异常所造成的影响，有些具有区域性，有些具有全球性，这种影响往往是多方面的、广泛分布的，并且积聚起来会产生系统性的后果，对其相关的管理也是政治的重要内容。一旦管理不好就容易引起各方质疑。因而，防灾减灾，是政府的主要职能之一。大气气温、降水、大风等异常可造成严重自然灾害。在中国的各类自然灾害中，气象灾害所占比例高达70%。

　　有研究表明，目前气候灾害（海平面上升、热浪、洪水和干旱）造成的民众迁徙是战争因素所导致的移民数量的三到十倍。当城市没有足够的资源容纳新的居民迁入时，城市居民和新移民之间的竞争是极具分裂性的。因为新福利需求的出现、传统政治的不平衡，使地方和中央政府面临更大压力。在应对各种气候灾害尤其是治理干旱和洪涝的措施会影响地区、国家和机构之间的关系，甚至会造成国际争端。

　　当前，应对气候变化已经成为国际政治博弈的一个焦点。温室气体的减排关系到后发国家的发展权和发展空间。北极海冰融化裸露出的地标，会引发新的领土和拓展专属经济区的诉求。北极圈的国家可能试图宣称拥有新的航海和资源权益。海平面上升会淹没海拔低处，在高潮位露出海面的小岛可能被海水淹没，造成专属经济区争端。

　　德国经济议题观察家德黑姆·施瓦茨在其撰写的《气候经济学》一书中指出，天气在全世界五分之四的经济活动中扮演着决定性的角色。诸如航空、航海、商业零售、快递物流业、建筑业、旅游业等都对天气颇为敏感。大气也能影响到金融市场，比如天气期货就是一种非物质期货交易品种，能够帮助受天气变化影响的企业规避天气风险，甚至还能从气象灾害中获利。

　　每年由于气象灾害造成的国民经济损失约占国民经济生产总值的1%到3%。近十年来我国每年因气象灾害造成经济损失超过2000亿元。天气和气候预报在店里的调度控制、电网平衡、成本估算以及气象灾害防御等方面具有重要作用。中国气象局开展的全国气象服务效益评估表明，中国气象部门提供的气象服务每年至少在经济上产生了3328亿元效用。

　　另外，城区的水体和绿地面积减少，铺设大范围的钢筋混凝土建筑以及水泥、沥青路面等人为建筑，会产生城市热岛效应，使得城区气温增高。城市空气中粉尘多，热岛环流导致粉尘上升，形成雨滴凝结核，产生城市雨岛效应，造成城区阴雨天气增多、内涝易发。气象条件决定了城市容纳污染排放的能力，大量工业和生活排放产生城市浑浊岛效应。

　　警惕气候变化和极端天气气候事件

　　大量温室气体排放是全球变暖的主要原因。从1901年到2010年，全球平均海平面上升0.19米，平均每年上升1.7毫米；1971年到2010年平均速度达到每年2毫米；1993年到2010年平均速度则达到每年3.2毫米。海平面的上升速度在加快。气候变暖造成的海平面上升，给沿海城市带来一系列问题，如沿海土壤盐渍化范围扩大、程度加深；河湖的排水入海能力降低，河床淤高，防洪压力大；风暴潮的发生强度和频率增大，危害性加剧。

　　除了全球变暖，极端高温（热浪）、极端低温（极寒）、极端降水（旱涝）、强雾霾等极端天气气候也是人类面临的巨大风险。全球变暖是极端天气频发的最重要原因。联合国减少灾害风险办公室发布数据显示：2018年全球约6000万人生活受到极端天气影响。1980年到2019年，全球80%以上的重大自然灾害、80%以上的经济损失和90%以上的保险损失都是由极端天气气候事件及其次生灾害引起的。

　　（王皖杰根据讲座录音整理）