气象学是把大气当做研究的客体，从定性和定量两方面来说明大气特征的学科，集中研究大气的天气情况和变化规律和对天气的预报。气象学是大气科学的一个分支。

研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学。气象学的研究领域很广，研究方法的差异很大。气象学分成许多分支学科：大气物理学、天气学、动力气象学、气候学等等。随着生产的发展，气象学的应用日益广泛，又相继出现海洋气象学、航空气象学，农业气象学、森林气象学、污染气象学等应用学科。现代科学技术在气象学领域的应用，又有新的分支学科出现，如雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等。气象学是一门和生产、生活密切相关的涉及许多学科的应用科学。

研究对象

由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓大气圈。

大气的分布是如此之广，以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下；它又是如此之厚，以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层，而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比，也只能算是“沧海之一粟”。人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。

地球是太阳系的一个行星，强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面，大气中所发生的一切物理(化学)现象和过程，除决定于大气本身的性质外，都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结，从感性认识提高到理性认识，再在生产实践中加以验证、修订，逐步提高，这就产生了专门研究。

大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学—气象学。

气象学的领域很广，其基本内容是：

(1)把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态，如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等。

(2)研究导致大气现象发生，发展的能量来源，性质及其转化。

(3)研究大气现象的本质，从而能解释大气现象，寻求控制其发生，发展和变化的规律。

(4)探讨如何应用这些规律，通过一定的措施，为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等)，使之能更适合于人类的生活和生产的需要。

由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广，气象学所涉及的问题很多，在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大，再加上随着科学技术发展的日新月异，气象学乃分成许多部门。

研究方法

研究的方法主要有四种，分别为观测研究、理论研究、数值模式研究及实验研究：

观测研究

观测研究是藉观测去了解不同的大气现象，可以说是气象学理论的其中一块基石，亦是一般气象爱好者所关注的。观测方法亦有很多种，气象站、高空气球、卫星云图、雷达回波图等。观测研究不只是观测，也有一定程度的归纳和分析，例如一句“明天转冷”，便是一种分析。此外，绘制天气图、整理热带气旋路径、气候区域分类等，亦是观测研究所要做的。

理论研究

理论研究有三大部分，除观测外，物理和数学对理论研究亦很重要。理论可以从两方面产生，一方面是从观测数据中直接建立出来的，例如分析热带气旋强度的德沃扎克分析法，另一方面是从物理理论或其他气象理论演化出来的，例如地转方程、气压梯度方程等。物理理论很多时需要数学的帮助，反过来说，数学语言有时更能使人们明白物理和气象理论。

数值模式研究

数值模式研究是较少人所认识的，它们都需要相当的理论知识、电脑程序技巧和实验技巧。数值模式研究会把不同的物理和气象方程，以电脑程序的方式放进电脑里，再计算出未来温度、湿度、气压、风向等变化，以协助天气预报或理论研究。

实验研究

实验研究同样是较少人所认识的，实验研究因数值模式研究的出现而比往日式微，但亦有其存在价值，例如要验证某些理论，数值模式研究是做不到的。

天气学是研究天气现象和天气过程的物理本质及规律，并用以制作天气预报的学科，是大气科学的一个重要分支。所以天气学的研究对象是整个地球大气，研究内容是大气中发生的各种天气现象及其演变规律。然而，在实际工作中天气学并来研究所有的大气物理过程，而只是研究对天气演变起重要作用的那些天气现象和天气过程。

天气学主要研究三方面内容：

①揭示和发现大气环流、天气系统、天气过程等大气运动现象，综合归纳大气运动规律。

②研究大气中不同尺度的天气系统的结构、发生、发展和移动等特征，各种天气系统之间的相互作用及大气环流和天气过程的演变等的物理机制。

③研究天气预报方法。首先必须仔细分析天气图中的观测资料，了解天气系统与天气状况分布与演变的特点；然后，利用天气学原理，诊断与分析为什么在这些地区有这样的天气出现，为什么有这样的天气特点；最后，利用天气学和动力学原理，结合天气学模型和数值预报的产品，以及最新的观测资料，进行未来的天气预报，这是天气预报的一般原理与方法。

发展方向

①天气学和动力气象学日趋结合，以及数值试验的开展，使天气学由半定性的研究向着更加精确和理论化的方向发展，天气预报也向着更加定量化和自动化的方向发展。

②卫星气象学、雷达气象学在天气学中的应用，以及飞机、火箭、定高气球等探测手段提供的各种非实时资料的运用，使天气学和天气预报更可利用卫星云图等多种工具进行分析研究和预报，使天气学朝着更加综合的方向发展。

③气象卫星探测以及许多大规模的国际联合试验，获得了大量低纬度地区和极地的资料，使以研究中、高纬度地区为主的天气学向着研究全球天气变化的方向发展。

④多普勒雷达等新技术的应用，使严重的灾害性天气预报向着更加准确及时的方向发展。

气候学

气候学是研究气候的特征、形成和演变，及其与人类活动的相互关系的一门学科。它既是大气科学的分支，又是地理学的组成部分。

随着生产规模的日益扩大，气候和人类社会的关系越来越密切。为了合理地开发和利用气候资源，减轻气候灾害的影响，避免人类活动对大气环境造成的不良后果，无论是大规模的开垦、重大工程的设计和管理，还是制订各种发展规划和研究工农业的布局，都需要了解所在地区的气候特征及其演变规律。气候学的研究成果及其应用，正日益受到各方面的重视。

现代气候学研究主要有以下几个方面：

①气候形成。研究太阳辐射、大气环流、下垫面状况在气候形成中的作用，以及人类活动和地球天文参数变化对气候的影响，如对辐射气候、动力气候、物理气候、季风气候、污染气候等的研究。

②气候分布。研究各地气候的物征和差异、各种气候要素的分布规律，如对气候分类和气候区划、区域气候、近地层气候、高空气候、海洋气候等研究。

各地的气候特征有显著的差异

③气候变迁。研究地球形成以来各个时期和未来的气候特征和变化规律，如对地质时期气候、历史气候、现代气候、气候预测等的研究。

④气候与其他自然因素的关系。研究气候与地形、水文、植被、土壤等之间的相互作用和相互关系，如对小气候、地形气候、水文气候、植被气候和土壤气候等的研究。

⑤应用气候。研究气候对人类生产活动、生活活动以及军事等的影响，如对气候资源利用、气候灾害防御、大气环境分析和评价，以及农业气候、工业气候、建筑气候、航空气候、城市气候、医疗气候、军事气候等的研究。

⑥气候与人类的关系。研究人类对气候的影响，包括有意识地改善气候条件和无意识地使气候恶化。

气候学变化研究

气候学变化研究是一本关于气候变化领域最新进展的国际中文期刊，由汉斯出版社发行。主要刊登国内外气候变化相关领域学术论文。本刊支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在为了给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论气候变化领域内不同方向问题与发展的交流平台。