全球大氣研究計劃

全球大氣研究計劃是世界氣象組織和國際科學聯盟理事會（ICSU）共同組織的一項全球大氣綜合觀測試驗研究計劃。1965年提出本計劃的初步方案，其第一次全球試驗於1979年11月30日實施完畢。

全球大氣研究計劃是一項長期規劃，於1967年世界氣象組織和國際科聯理事會共同組織實施。該計劃的總目標是改進長期天氣預報，瞭解氣候變化的物理機制。該計劃的開展和進行，對研究下述問題起了很重要的作用。1、天氣變化受大氣大尺度運動變化所支配，而掌握大氣變化的時態，則可提高每天及幾周內的天氣預報的準確性。2、掌握決定大氣環流可能的統計因子，有助於更加明瞭氣候的物理基礎。

該計劃由兩部分組成：①設計以數值方法描述大氣中各種重要的物理過程及其相互作用的物理模式，並加以驗證；②為獲得研製和驗證上述各種物理模式所需的資料，組織全球性的大氣觀測和試驗研究。全球大氣研究計劃由一系列分計劃組成。由於海洋與大氣間的相互作用對全球大氣變化有很大作用，所以許多分計劃與海洋學研究密切相關。

負責協調第一次全球試驗的政府間專家小組委員會，由阿根廷、澳大利亞、巴西、加拿大、中國、芬蘭、法國、聯邦德國、印度、伊朗、日本、尼日利亞、挪威、沙特阿拉伯、瑞典、英國、蘇聯和美國共18個國家組成。參加這次試驗活動的國家和國際組織共約80個。試驗擬解決的主要問題有：①進一步認識大氣運動的規律，以建立更符合實際的天氣預報模式；②確定天氣系統可預報性的最大限度；③設計最佳的綜合氣象觀測系統；④在可能範圍內研究幾個星期到幾年的氣候振動的物理機制（見氣候變化），以建立適當的氣候模式，並對其進行驗證，等等。

實施情況分兩個試驗期：①預備性試驗期，1977年12月 1日至1978年11月30日。在此期間氣象衞星系統，氣象通信系統和氣象資料處理系統等陸續投入工作；對特殊觀測系統和資料收集、加工的可靠性進行檢驗，做好正式試驗期前的最後準備工作。②正式試驗期，1978年12月1日至1979年11月30日。其中包括1979年 1月5日至3月5日和5月 1日至6月30日兩個特別觀測期，在這兩個特別觀測期內,1月15日至2月13日和5月10日至6月8日又稱為加強觀測期。

第一次全球試驗的觀測系統以世界天氣監視網為主體，在特別觀測期間，以船舶探空觀測、機載下投式探空儀觀測和熱帶定高氣球（見氣象氣球）觀測組成熱帶赤道地區觀測網,並在南緯20°～65°海區內放置約300個漂移型海洋氣象浮標（見圖）。所獲大量珍貴資料，除供日常業務預報使用外，主要用於全球大氣試驗研究和氣候研究。資料分為三級處理：Ⅰ級資料是需要轉換為氣象參數的原始資料。Ⅱ級資料是氣象參數資料，按用途分a、b、c三組處理：其中Ⅱ-a組資料,供日常業務預報使用；Ⅱ-b組資料，供全球大氣研究使用；Ⅱ-c組資料，供氣候研究使用。Ⅲ級資料是初始場參數，其中由Ⅱ-a組資料求得的分析值，以供日常業務用，稱為Ⅲ-a組資料；由Ⅱ-b組資料求得的分析值，以供全球研究用，稱為Ⅲ-b組資料。 ^[1] 

為有成效地推動全球大氣研究計劃的實施，在第一次全球試驗之前和同一試驗期間內，還在一些具有特殊意義的地區進行了重點的觀測和試驗研究，這些屬於全球大氣研究計劃的副計劃有：

1974年6月至9月在大西洋熱帶海區及其鄰近地帶實施。這項試驗的目的在於通過對各種尺度熱帶擾動的觀測和分析研究，進一步瞭解熱帶各種尺度天氣系統之間的相互作用以及小尺度熱帶天氣系統對大尺度環流的影響，且在積累熱帶觀測資料的基礎上，驗證和改進熱帶數值預報模式。參加這項試驗工作的有美、蘇、英、法和加拿大等十幾個國家。 ^[2] 

1974年 2月和1975年2月分兩期在以日本西南諸島為中心的海區實施。這項試驗的目的在於考察極地大陸氣團進入東海和西太平洋後的變性過程，以進一步瞭解行星邊界層內的輻合、輻散和鉛直通量，海洋的熱能和動能向自由大氣中的輸送以及積雲雲團和各種規模的擾動的形成和發展。參加這項試驗工作的有日、美、澳和加拿大等國。 ^[3] 

這項試驗計劃包括以下三部分：①夏季季風試驗，於1978年5月 1日至8月31日在以阿拉伯海和孟加拉灣為主的試驗區內實施；②冬季季風試驗，於1978年12月 1日至1979年3月5日在東印度洋和以中國南海為中心的東南亞地區實施;③西非季風試驗,於1979年 5月1日至8月31日在西非和中非有關地區實施。季風試驗的目的在於進一步掌握季風的地區性變化和季節性變化及其對大氣環流的影響,以改進海-氣耦合模式，提高季風長期預報的準確性。上述三部分季風試驗約有20多個國家參加。 ^[4] 

這項試驗計劃分北極試驗和南極試驗兩部分，已於1979年至1980年期間實施完畢。

極地試驗的目的在於研究南、北兩個極區的大氣過程在全球海－氣系統中的作用以及它們對全球天氣和氣候的影響，並在積累資料的基礎上，改進大氣環流和高緯度數值模式，為改善全球天氣預報和氣候預報創造條件。參加這兩部分試驗的各約有十個國家。

中國作為小組成員於1978年 6月參加了第一次全球試驗政府間專家小組委員會，在計劃實施期間參加世界天氣監視網的各氣象台站進行了統一觀測，並於正式試驗期間派出兩艘海洋調查船參加了熱帶赤道地區的觀測和試驗工作。

全球大氣研究計劃第一次全球試驗結束後，原計劃列為第二次全球試驗的內容納入世界氣候研究計劃，作為世界氣候計劃的組成部分，在20世紀80年代實施。