03许小峰《数据：气象融入现代科学的纽带》2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告.pdf

1、数数据据：气气象象融融入入现现代代科科学学的的纽纽带带许许小小峰峰2 20 02 23 3年年5 5月月2 24 4日日12 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会主题报告数数据据信信息息与与现现代代气气象象科科学学的的建建立立数数据据信信息息挖挖掘掘与与科科学学范范式式的的转转变变22 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会主题报告数数据据信信息息与与现现代代气气象象科科学学的的建建立立 早早期期的的气气象象学学，有有观观察察，但但没没有有数数据据。目目前前世世界界公公认认最最早早的的系系统统性性阐阐述述气气象象科科学学的的论论著著气气象象汇汇论论（MMe et te eo or ro

2、ol lo og gi ic ca a）是是由由古古希希腊腊著著名名学学者者亚亚里里士士多多德德于于公公元元前前3 34 40 0年年前前后后撰撰写写完完成成的的。书书中中对对地地球球系系统统各各类类现现象象和和变变化化进进行行了了全全面面的的论论述述、分分类类和和解解释释，体体现现了了逻逻辑辑推推理理的的魅魅力力。如如黑黑格格尔尔在在评评价价亚亚里里士士多多德德的的物物理理学学时时所所言言，“亚亚里里士士多多德德的的物物理理学学著著作作主主要要是是哲哲学学的的，而而不不是是实实验验的的。”1 15 5世世纪纪欧欧洲洲文文艺艺复复兴兴后后，哥哥白白尼尼、开开普普勒勒、伽伽利利略略、笛笛卡卡尔尔

3、、牛牛顿顿等等重重量量级级的的科科学学家家先先后后登登场场，亚亚里里士士多多德德的的物物理理学学不不断断遭遭遇遇挑挑战战和和纠纠正正，如如地地心心说说、自自由由落落体体等等。其其中中特特别别是是“近近代代科科学学的的奠奠基基人人”伽伽利利略略，对对当当时时人人们们认认识识世世界界方方式式产产生生了了重重要要影影响响，提提出出了了该该相相信信谁谁的的问问题题。伽伽利利略略1 16 61 15 5年年在在一一封封信信中中对对科科学学研研究究应应遵遵循循的的原原则则提提出出了了明明确确观观点点，“在在自自然然问问题题的的争争论论中中，应应顺顺应应最最有有价价值值的的经经验验和和相相关关的的实实证证，

4、科科学学家家可可以以通通过过实实验验向向自自然然提提出出问问题题，然然后后用用获获得得的的数数据据来来做做出出解解释释。从从中中可可以以看看到到，数数据据与与实实证证被被认认为为是是进进行行科科学学探探索索的的重重要要途途径径和和检检验验标标准准。伽伽利利略略将将定定量量、实实测测的的方方法法引引入入到到气气象象领领域域，改改变变了了仅仅靠靠观观察察、思思辨辨而而缺缺验验证证、量量化化的的研研究究方方式式，推推进进气气象象学学走走向向现现代代科科学学。32 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会主题报告数数据据信信息息与与现现代代气气象象科科学学的的建建立立 伽伽利利略略发发明明制制作作出出

5、了了温温度度计计（GGa al li il le eo o T Th he er rmmo os sc co op pe e），利利用用空空气气在在顶顶部部圆圆球球内内的的热热胀胀冷冷缩缩来来推推动动玻玻璃璃管管中中水水位位高高度度的的变变化化，达达到到测测量量温温度度高高低低的的目目的的。而而与与伽伽利利略略同同时时代代的的人人依依据据同同样样的的原原理理，以以这这一一温温度度计计的的设设计计为为雏雏形形，经经过过多多次次改改进进最最终终达达到到了了可可以以应应用用的的阶阶段段。随随后后，不不仅仅测测温温仪仪器器不不断断得得到到了了改改进进，测测风风、测测湿湿、测测压压等等设设备备也也先先后

6、后问问世世。存放在佛罗伦萨伽利略博物馆的伽利略温度计和设计图42 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会主题报告数数据据信信息息与与现现代代气气象象科科学学的的建建立立 曾曾给给与与了了伽伽利利略略重重要要支支持持并并深深受受伽伽利利略略影影响响的的塔塔斯斯卡卡尼尼大大公公斐斐迪迪南南二二世世德德美美的的奇奇除除在在温温度度计计、气气压压计计等等设设备备研研制制中中也也做做出出了了重重要要贡贡献献外外，还还组组织织建建设设了了世世界界上上第第一一个个观观测测网网：美美第第奇奇气气象象观观测测网网络络(1 16 65 54 4-1 16 67 70 0)，采采用用同同样样的的温温度度计计，由由