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地球是一個橢圓型的球體，在地球繞太陽公轉過程中，整個地球所受到的太陽熱量變化是不大的。但就某一地點而言，由於地球在公轉軌道上位置的不同而形成的晝夜長短的差異，致所獲得的太陽熱能就有顯著的變化。地球不停的繞太陽公轉，在地軸永遠與公轉軌道平面相交66°33′的傾斜角的條件下，致使北（南）半球所受太陽熱能的多少也週期性的變化著，因而就形成寒暑變遷的四季。天文學上劃分的四季（對北半球地區）如下：自春分到夏至為春季，自夏至到秋分為夏季，自秋分到冬至為秋季，自冬至到春分為冬季。由於地球不停的繞太陽公轉和季節的變化，赤道和極地受到的太陽輻射明顯不同，形成赤道上的空氣因溫度高膨脹從高空流向極地，極地的空氣相反從地面流向赤道，再加上地球的自轉，理想的一圈環流變成了三圈環流，週而復始地迴圈著，成為大氣運動的基本規律。空氣的運動形成了風，造成空氣運動的原動力是氣壓差，影響氣壓差值大小的是溫度的變化，溫度的變化是由吸收和放出多少太陽輻射決定的。這麼多氣象要素互相作用，互相影響，互相制約的結果，產生了眾多難以預測的天氣現象。風霜雨雪、電閃雷鳴、麗陽華月、雲遮霧罩等等很多很多天氣奇觀，這些都需要氣象人去了解去探討去研究去掌握其內在的變化規律，並利用這個規律為人類的生產、生活提供氣象資訊、氣象情報服務，這就是天氣預報。

17世紀以前，人們透過觀測天象、物象的變化，編成天氣諺語，以此預測當地未來幾天的天氣，尤其是“看雲識天氣”的常識得到了廣泛應用。17世紀以後，溫度表和氣壓表等氣象觀測儀器相繼出現，地面氣象站陸續建立，這時主要根據氣壓、氣溫、風、雲等要素的變化來預報天氣。但用天氣圖來預報天氣只有100多年的歷史。

1820年，德國萊比錫大學教授布蘭蒂斯繪製出世界上最早的天氣圖，它為切實可行的天氣預報創造了條件。

19世紀中期，英法兩國與沙皇俄國為了爭奪黑海海峽而發生了克里木戰爭，英法兩國派出了大批艦隊前往參戰。1854年11月14日，黑海上颳起了狂風，捲起巨浪，把停泊在海上的英法聯合艦隊軍艦猛烈摔向礁石、海岸，使聯合艦隊蒙受到巨大的損失。

法國皇帝拿破崙三世很震驚，立即命令巴黎天文臺調查這場風暴的起因。天文學家勒威耶透過蒐集、分析歐洲各地11月14日前後幾天的氣象資料，終於弄清了這場風暴的來龍去脈，並寫出了調查報告。勒威耶認為，只要各地的氣象觀測網用電報迅速傳遞氣象情況，便可即時繪製天氣圖，進行天氣預報了。根據勒威耶的建議，法國、英國先後開始了天氣預報，並很快普及到世界各地。

後來，隨著經濟發展、社會進步、技術提高，觀測天氣的手段不斷增多，由地面觀測發展到高空探測，由氣球探測發展到雷達探測，尤其是氣象衛星的發射，大大提高了氣象探測和天氣預報的準確度。天有不測風雲已經成了歷史。

天氣預報、氣候資源對人類活動、生活以及對農業生產、經濟發展有什麼作用呢？　人們生活在大氣層的底部，大氣中的四季嬗變、風霜雨雪都對人體產生各種影響，以至引起疾病。其中有些是氣候條件直接或間接致病的，例如中暑、凍傷、感冒以及慢性支氣管炎、關節病、心腦血管病等。此外，高山反應、空調病、風扇病等也與氣候有關。為了滿足廣大居民防病治病、健康長壽、提高生活質量的需要，現在氣象部門相繼開展了人體舒適度、中暑指數、心腦血管病、胃腸道傳染病，以及紫外線強度、花粉濃度等醫學氣象預報。當然恰當利用氣候條件也能防病治病，如利用氣候條件作為鍛鍊身體的手段，登山、冬泳、滑冰、滑雪等，以增強體質。氣候療養，如沙療、日光浴、空氣浴、冷水浴等防病治病的方式已被越來越多的人接受。天氣預報中諸如穿衣指數、登山指數等內容，對人們合理利用氣候資源，防病健身起到了指導作用。人類也是喜光動物，我們經常曬太陽和我們的居室內有較好的日照，不僅可以殺滅病菌，減少疾病，還可以幫助對鈣等微量元素的吸收，提高體質