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空气，在我们周围围绕，却很少有人感觉到它们的存在，只有科学家深知它们存在的必要。从1648年帕斯卡发现大气压力，到1863年廷德耳发现温室效应，再到现在触目惊心的大气污染和臭氧空洞，我们才逐渐知道，空气是我们生存的基础，要珍惜保护好它们。
信风
乔治·哈德里(1685～1768年)
很早以前，水手们就意识到，在赤道以北的热带地区，所谓的“贸易风”（即信风）是从东北方向刮来的，而在赤道以南的地区，风则来自东南方向。此外，风刮到赤道附近的地区时，往往就消失得无影无踪，形成一个令水手们十分害怕的“赤道无风带”——没有风，他们就不能前进。
18世纪初期，哈德里负责为伦敦的英国皇家学会进行气象观察，为了弄懂这些现象，他第一次对热带的气流进行了的研究，并于1735年在《关于各种信风》的论文里试图解释这些现象。哈德里首先假设，来自太阳的热量使得空气在赤道上空上升，而热气流向两极后变冷下降，因此在每个半球形成了一个对流空间，即“哈德里窝”，在这个对流空间里，靠近地球表面的空气向赤道地区移动，而上层的空气则向两极地区移动。此外，旋转的地球和地球表面的空气之间的摩擦力使风产生了一种来自东方的性质。这样，南北两个热带地区信风的风向就有了合理的解释，而赤道无风带则是两个对流空间交界处空气上升导致的。
气象预报
维海姆·弗里曼·卡伦·皮叶克尼斯
(1862～1951年)
雅格布·奥尔·波奈维·皮叶克尼斯
(1897～1975年)
维海姆·弗里曼·卡伦·皮叶克尼斯从小对天气非常着迷，相信有一天可以通过数学模型准确地描述它。他认为把当前的天气数据输入模型，就可以预报天气了。他因为提出这一观点被后人尊为现代气象学之父。
当时的皮叶克尼斯也面临着巨大的挑战。传统流体动力学不能够描述天气行为是由于它假设液体密度仅仅取决于压力一种因素。事实上，天气受到不断变化的温度、地点等多种因素的影响。
1904年，在综合了流体动力学和热动力学的基础上，他又提出新的理论解决压力变化问题。他依靠数学模型建立起目前仍在使用的数字天气预报规则。然而，他的方程式过于复杂，难以手工运算，后来随着计算技术的进步这一难题才得以解决。
第一次世界大战结束后，他同儿子雅格布·奥尔·波奈维·皮叶克尼斯一起指出，地球中纬度地区气旋的形成是由于冷热气团相互作用的结果。他们借用战场上的术语将气团交界处称作“冷风”和“暧风”。他们也是最早发现大多数天气活动源自这一地带的科学家。该理论被称为“极面理论”，并且成为现代气象预报的基础。
臭氧洞
马里奥·莫利纳(1943～ )
舍伍德·F·罗兰(1927～ )
大气中的臭氧非常少，如果将其集中放置在地球表面，它只能形成3毫米厚的一层。但是，没有臭氧层，陆地生命根本就不可能进化。
1974年，莫利纳和罗兰预言，广泛用于空调器、冷却装置和喷雾器的化学制剂氯氟烃破坏臭氧的速度远远大于臭氧在大气中形成的速度。他们警告说，由于这些化学制剂广泛地释放到大气中，臭氧层无法在大量的氯氟烃倾泻中幸存。
1985年，英国南极勘测队的一位科学家约瑟夫·法曼发现南极上空的臭氧层有一个巨大的洞，便将臭氧耗损的原因与人类释放的氯氟烃联系起来。许多研究者游说政府禁止使用氯氟烃，主张用其他危害性小的化学制剂替代氯氟烃。
20多年后，他们的工作得到回报,联合国通过禁止氯氟烃和其他有害化学制剂的决定。该禁令被称作《蒙特利尔议定书》，于1996年生效。实际上，问题虽然得到解决，但氯氟烃仍在不紧不慢地通过大气传播，因此人们预期臭氧洞还会持续许多年，或许还会持续一个世纪。
信风
乔治·哈德里(1685～1768年)
很早以前，水手们就意识到，在赤道以北的热带地区，所谓的“贸易风”（即信风）是从东北方向刮来的，而在赤道以南的地区，风则来自东南方向。此外，风刮到赤道附近的地区时，往往就消失得无影无踪，形成一个令水手们十分害怕的“赤道无风带”——没有风，他们就不能前进。
18世纪初期，哈德里负责为伦敦的英国皇家学会进行气象观察，为了弄懂这些现象，他第一次对热带的气流进行了的研究，并于1735年在《关于各种信风》的论文里试图解释这些现象。哈德里首先假设，来自太阳的热量使得空气在赤道上空上升，而热气流向两极后变冷下降，因此在每个半球形成了一个对流空间，即“哈德里窝”，在这个对流空间里，靠近地球表面的空气向赤道地区移动，而上层的空气则向两极地区移动。此外，旋转的地球和地球表面的空气之间的摩擦力使风产生了一种来自东方的性质。这样，南北两个热带地区信风的风向就有了合理的解释，而赤道无风带则是两个对流空间交界处空气上升导致的。
气象预报
维海姆·弗里曼·卡伦·皮叶克尼斯
(1862～1951年)
雅格布·奥尔·波奈维·皮叶克尼斯
(1897～1975年)
维海姆·弗里曼·卡伦·皮叶克尼斯从小对天气非常着迷，相信有一天可以通过数学模型准确地描述它。他认为把当前的天气数据输入模型，就可以预报天气了。他因为提出这一观点被后人尊为现代气象学之父。
当时的皮叶克尼斯也面临着巨大的挑战。传统流体动力学不能够描述天气行为是由于它假设液体密度仅仅取决于压力一种因素。事实上，天气受到不断变化的温度、地点等多种因素的影响。
1904年，在综合了流体动力学和热动力学的基础上，他又提出新的理论解决压力变化问题。他依靠数学模型建立起目前仍在使用的数字天气预报规则。然而，他的方程式过于复杂，难以手工运算，后来随着计算技术的进步这一难题才得以解决。
第一次世界大战结束后，他同儿子雅格布·奥尔·波奈维·皮叶克尼斯一起指出，地球中纬度地区气旋的形成是由于冷热气团相互作用的结果。他们借用战场上的术语将气团交界处称作“冷风”和“暧风”。他们也是最早发现大多数天气活动源自这一地带的科学家。该理论被称为“极面理论”，并且成为现代气象预报的基础。
臭氧洞
马里奥·莫利纳(1943～ )
舍伍德·F·罗兰(1927～ )
大气中的臭氧非常少，如果将其集中放置在地球表面，它只能形成3毫米厚的一层。但是，没有臭氧层，陆地生命根本就不可能进化。
1974年，莫利纳和罗兰预言，广泛用于空调器、冷却装置和喷雾器的化学制剂氯氟烃破坏臭氧的速度远远大于臭氧在大气中形成的速度。他们警告说，由于这些化学制剂广泛地释放到大气中，臭氧层无法在大量的氯氟烃倾泻中幸存。
1985年，英国南极勘测队的一位科学家约瑟夫·法曼发现南极上空的臭氧层有一个巨大的洞，便将臭氧耗损的原因与人类释放的氯氟烃联系起来。许多研究者游说政府禁止使用氯氟烃，主张用其他危害性小的化学制剂替代氯氟烃。
20多年后，他们的工作得到回报,联合国通过禁止氯氟烃和其他有害化学制剂的决定。该禁令被称作《蒙特利尔议定书》，于1996年生效。实际上，问题虽然得到解决，但氯氟烃仍在不紧不慢地通过大气传播，因此人们预期臭氧洞还会持续许多年，或许还会持续一个世纪。