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大氣科學:一門“大氣”的科學
地球大氣層質量只有地球質量的百萬分之一,但卻是人類和其他生物賴以生存的最重要環境。從地表到10千米左右的高空,時刻發生著各種物理變化和化學變化,形成了霧、霜、冰雪和暴雨、寒潮、臺風、冰雹、雷電等天氣現象和氣候變化過程。隨著人們對極端天氣和全球氣候變化的日益關注,大氣科學也逐漸成為一門非常重要的自然科學學科。 之前我們介紹了應用氣象專業,大氣科學類中還包括哪些專業?讓我們一起來了解一下。
大氣科學是一門“大氣”的科學
大氣學科的研究對象是大氣,然而,地球大氣并不是亙古不變的。在很長一段時期內,大氣科學先是以天氣學、氣候學,大氣的熱力學和動力學問題,大氣中的物理現象(如電象、光象、聲象)和比較一般的化學現象等為主要研究內容,傳統稱之為“氣象學”。
隨著現代科學技術在氣象學中的應用,其研究范疇日益擴展,大氣科學已打破了原有的研究范疇,在對大氣現象和規律的不斷探索中逐漸走向成熟。比如,要研究大氣運動,需同流體力學、熱力學、數學等學科領域密切合作;要研究太陽輻射及太陽擾動在大氣中引起的各種變化與機制,需同高層大氣物理學、太陽物理學和空間物理學等學科領域密切合作;要研究水分循環、海洋和大氣的相互作用,需同水文科學和海洋科學等學科領域密切合作。
現在的大氣科學,需要理解和認識我們人類賴以生存的地球系統各圈層,是一門涉及多學科、多領域的“大氣”的科學。
大氣科學類中的“兄弟”專業
大氣科學屬于理學中的大氣科學類,學制4年,授予理學學位。在《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》中,大氣科學類只包含“大氣科學”和“應用氣象學”兩個專業。2020年教育部公布了新版普通高等學校本科專業目錄,大氣科學類新增“氣象技術與工程”專業。氣象技術與工程是第一個以氣象探測技術及氣象數據工程為特色的本科專業,也是首個可以授予工學學位的大氣科學類本科專業。自此,大氣科學類有了三“兄弟”。
除了上述三個專業外,2021年,國家在高等職業教育本科專業中設置了氣象類-智慧氣象技術。智慧氣象技術專業也是本科職業教育中第一個氣象類專業。
大氣科學學什么
大氣科學專業學生主要學習大氣科學概論(地球科學概論)、大氣探測學、大氣物理學、大氣動力學、天氣學、氣候學等基礎知識,進行野外實習和室內科學實驗的訓練,掌握進行大氣探測的技術和分析的方法。
要學好大氣科學,需要掌握衛星、雷達、全球定位系統(GPS)和運用超級計算機進行數值模擬等高新技術和近現代數學、物理、化學等知識。感興趣的同學都可以選擇學習大氣科學。
從上述的學習內容可以看出,大氣科學涉及面較廣,需要具備一定的數學、物理、化學等理學基礎知識。同時,大氣科學研究的一個重要工具是計算機模擬,在學習過程中還需學好計算機相關的課程。
專業含金量高
大氣科學研究的目標是要合理利用大氣資源,趨利避害,為國計民生服務。大氣科學的應用滲透到人們生活的方方面面,如交通氣象、醫療氣象、軍事氣象、防災減災、水文氣象、環境保護、能源氣象和旅游氣象等,涉及社會生產的各行各業,如工業、農業、漁業,以及海陸空交通運輸業等。
陽光高考信息平臺數據顯示,我國每年氣象類本科畢業生大約2500人,主要就業去向為氣象業務部門,包括氣象局、民航氣象臺、軍隊氣象臺等。另外,像上述的海洋、水利、農業、環境等行業也需要大氣科學專業學生。還有一部分畢業生,會進入研究機構或高校從事與大氣科學相關的科研工作。
大氣科學專業性強,不是這個專業的畢業生,很難從事行業的核心工作,所以,本專業畢業生就業競爭比較有優勢。但這個專業整體讀研率比較高,想要進入高校或研究機構,學歷要求也比較高。
行業有前景
這些年來,我國氣象人才隊伍專業水平顯著提高,據《中國組織人事報》報道,“我國氣象人才隊伍在職人員本科以上學歷比例達到88\%,碩士以上比例達25\%,博士1700余人;擁有兩院院士9人,國家人才工程(獎勵)人選40余人次,正高級職稱專家1800余人,中級職稱以上比例超過70\%;大氣科學專業占比超過51\%?!?
在全球變暖背景下,極端天氣氣候事件頻發,環境問題日益受到關注。2021年10月,世界氣象組織發布報告指出,2015—2021年成為有記錄以來最熱的7年;同時警告,創紀錄的大氣溫室氣體濃度和熱量積累,已經將地球推向未知的領域。歐盟部分成員國率先承諾到2050年實現碳中和,我國也提出了力爭2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和的目標。
氣象事業是科技型、基礎性、先導性的社會公益事業。從國家戰略來看,大氣科學作為服務保障國家氣候安全、防災減災的重要支撐,對其需求只增不減。2022年8月,中國氣象局發布《氣象人才發展規劃(2022—2035年)》,重點建設氣象預報、氣象服務、氣象監測、信息技術、業務支撐五支人才隊伍,全面實施八項重大人才計劃,千方百計成就人才。
哪些院校招大氣科學專業
目前,國內開設大氣科學的院校不算多,本科階段開設大氣科學專業的院校一共18所:北京大學、內蒙古大學、沈陽農業大學、復旦大學、南京大學、南京信息工程大學、浙江大學、中國科學技術大學、中國海洋大學、中國地質大學(武漢)、中山大學、廣東海洋大學、成都信息工程大學、中國民用航空飛行學院、云南大學、蘭州大學、無錫學院和國防科技大學。
其中,南京大學、蘭州大學、南京信息工程大學入選大氣科學雙一流學科建設高校。北京大學、南京大學、南京信息工程大學擁有大氣科學領域國家級重點學科。內蒙古大學、復旦大學、中國民用航空飛行學院是近幾年新開設大氣科學專業的院校。
由于氣象技術與工程專業是2020年新增的專業,目前開設此專業的院校只有2所,南京信息工程大學和國防科技大學。另外,國家職業教育本科層次的氣象類智慧氣象技術專業,目前只有蘭州資源環境職業技術大學招生。
注意招生所在大類和身體要求
很多高校的該專業本科招生時按大類招,招生大類包括大氣科學類、理科試驗班等。如北京大學該專業按物理學類招生,大類中包含物理學、大氣科學(大氣與海洋),考生在報考時應注意看大類中的具體包含專業。另外,大氣科學類專業選考科目一般為物理。
《普通高等學校招生體檢工作指導意見》中規定,主要臟器:肺、肝、腎、脾、胃腸等動過較大手術,功能恢復良好,或曾患有心肌炎、胃或十二指腸潰瘍、慢性支氣管炎、風濕性關節炎等病史,甲狀腺機能亢進已治愈一年的;任何一眼矯正到4.8鏡片度數大于800度的,不宜就讀大氣科學類專業。
當然這并不是硬性規定,考生在報考時,還是要認真閱讀各高校招生章程中的具體要求。
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