水文气象

陆地表面和大气的水分相互作用

水文气象学（hydrometeorology），属于地理学、水文学，它运用气象学与水文学的原理和方法来研究水份循环和水份平衡中跟降水、蒸发、径流、土壤含水量和蒸腾等水文气象要素的关系问题，主要研究对象是发生在地球大气系统中的诸如暴雨洪水、干旱、洪涝等水文气象事件的时空变化规律及其在水利工程建设、防汛抗旱、水资源的利用与管理等工作中的应用。

古代发展

苏联概况

欧美概况

1917 年美国学者梅宥也使用气象资料辅助测流资料来推算河流的年径流量。

西欧国家在气象与河流的关系问题上，经历了一个漫长的认识过程。

古希腊的学者荷马 · 柏拉图和亚里斯多德等主观上觉得天上降下的雨雪终不会足够地供应河里不断流淌着的水流，因而制造出一些玄妙的假设，说地下水是从通海的地道里潜回大陆后涌出地面的，说这种潜流的海水会过滤成为清水的河流等。

伟大的现实主义者达 · 芬奇 (1452 一1519 年) 在米兰运河工作中，他注视着水流的来源和去向，从实践中认识了水分循环的真理。法国人潘劳（1608 一1680 年）曾测量和记载了三年的降雨量，并估计了森河流域面积和年径流量，从而算出每年雨雪总量为年径流量的两倍。马立台 (1620 一 1684 年 ) 用浮标法测验森河在巴黎的流速，从而证实了潘劳的年流量估计，这些实验是雨量足以供应径流量而有余这一客观规律的第一次具体证明。

无论是在苏联还是在欧美国家，水文学是在十九世纪末和甘世纪初期才逐渐形成一间独立的学科的。

发展动力

实例

中国发展

我们国家的水文事业基本上是在解放以后才得到了迅速发展。它是密切地服务于水利工程建设和江河防汛工作，一直是属于水利部门领导和管理，为水利工作作出了巨大的贡献。

认识历程

人类在和水分循环系统异常所带来的水旱灾害的斗争中，对于水分循环系统的自然规律的认识是在不断深化，不断发展的。

近年发展

近几十年来，一方面是学科越分越细，越分越多，一个科学领域往往分为大大小小的许多分支学科，朝着更加专业化的方向发展，另一方面则是各门学科之间互相交错，互相渗透，在高度分化的基础上进行综合，即包括着学科内容的专门化，又包括着学科之间的综合化。在当代自然科学发展中，综合化的趋势更加显著，人们对系统的认识，已经从局部扩展到整体，考虑系统的整体性和系统各要素间的相互作用。

主要影响

水文学与气象学分化之后，它们在各自不同的领域里研究了水分循环系统的不同环节。而近些年来，包括大气、陆地和海洋的水分循环系统的综合模型的研究受到了普遍重视，越来越得到发展。

早在 1965 年斯马戈林斯基等就进行了有简单水份循环的大气环流的数值试验。这个水份循环包括大尺度运动的水汽的平流，地表的蒸发，降水和为了模拟水分对流过程所作的人工校正，选择了无任何热容量的完全潮湿的地表作为下边界，初始条件为完全干燥和等温的大气。其北半球平均降雨率的计算结果与布德科求得的年平均降雨的估算值相接近。

海洋是水分循环过程中水的贮藏库，海洋和大气，通过热量、水汽和动量的交换和输送而耦合在一起，最初研究海气耦合模式的是真锅 (1969 年 ) 。近十几年来，这方面的研究已经很多。随着卫星技术的提高，以后可以由卫星提供海温、海面应力资料，和由卫星测定海洋区域的降水率和水汽浓度，将会更大地增强模式对于水圈的计算能力和计算精度。

我们对于大气和陆上下垫面之间相互作用的许多方面，及其对区域、全球气候的影响，都还了解不够，有待于有效地模拟。土壤表面上热量和水汽的收支关系是很复杂的。土壤水分特别重要，因为它能贮藏好几个月，从而为地气系统提供一种存储，己有的试验表明，通过大气环流模式所模拟的降水、温度和环流，对土壤湿度非常敏感。初始土壤湿度对环流和降水的影响可长达几周和几个月。雪盖的影响主要是通过反照率，可以反射掉大部分入射辐射，从而影响地表热量平衡。模式试验表明，当撒哈拉沙漠和美洲高原的反照率增加到 0.45 时，那些地区的降水减少 1 一 5 毫米 / 日，即反照率的增加将会使土壤沙漠化。

在研究宏观水分循环系统的同时，也有不少人在研究水分循环的微观过程。例如，把入渗、排水、植物吸水、蒸腾和蒸发这些事件作为发生在一小块单一地面以及其上和其下的局部小尺度过程，进行水分循环中的土壤 -- 植物 -- 大气连续统一的研究，可以为宏观模型的参数化提供物理依据。

最具有综合能力的水分循环系统的模式，必须是能够描述与水分循环系统有关的所有物理变量或参数以及它们复杂的相互作用，这样的模式是近期内无法完成的。但是经过适当简化的综合的水分循环模式却有可能实现。

我们国家在水文与气象的分支学科上，与世界先进水平差距不大，但是水文气象这个边缘学科却是一个十分薄弱的环节。不仅在理论研究上做的不多，而且在应用方面也很落后，如果说，在过去的几十年里，仅仅依靠水文学就可以基本满足水利工作的需要，那么，在国民经济和科学技术发展的新的形势下，传统的方法已经远远不够。

水资源评价决定于气象因子，要弄清一个地方的水资源总量，提高水资源评价的计算精度，必须依靠水文与气象方法的密切结合。

一个地方的旱涝，是一个水利问题，也是一个气象问题。在水文与气象工作中各自进行的旱涝规律分析和长期趋势预报，其研究的对象都是水分循环这同一水文气象系统，所使用的方法也基本类似，完全可以一起协作进行。

在水利工程规划设计中，特别强调经济效益和决策的科学化、民主化。尤其是耗资巨大的大型水利工程其决策过程更为慎重，这就迫使人们不能只停留在使用统计方法给出一个数，而是必须要在气象成因上寻找科学依据对规划设计方案进行气象上的合理性分析，改进水文水利计算结果，使水利工程建筑在更为安全可靠和经济合理的基础上。

由于经济的发展，洪灾损失越来越大。又由于水资源紧缺、能源紧缺等原因。使得国民经济各部门对于水利工程管理工作提出了更高的要求，迫切要求水利工程提高管理水平，充分发挥水利工程的综合效益。过去只强调降低水位保证防洪的水库，必须千方百计去解诀防洪与兴利的矛盾，必须加强水文气象的科学知识和技术方法的应用，必须重视水文气象工作。

江河的防汛工作，过去使用水文预报和利用分蓄洪区，基本上可以防御较大洪水。在防洪形势严重时，也可以采取临时扒口和有计划的分洪来避免大提溃决的灾难局面的发生。可是由于分蓄洪区的人口越来越密集，工农业生产越来越发展，使用分蓄洪区的难度越来越大，扒口分洪的办法更难实施，因此就要更加重视暴雨洪水的预报工作。暴雨洪水的监测、预报和警报系统将是近几年来我们国家水文与气象最有前途的结合点之一。

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