热带气象学，是研究南北纬度20°之间地区的大气环流、天气系统和天气预报的学科。
热带地区约占全球面积的一半，该区的辐射收入大于支出，其盈余的热量，可通过大气和海洋输送到中、高纬度地区，因此，热带地区是全球大气运动的主要能源区。热带大气还从地表得到角动量，所以热带地区又是大气角动量的源区之一。
热量的输送，不但年际变化很大，而且在一年之中又有明显的变化。这些变化对中、高纬度地区的天气影响很大。所以，在制作中、高纬度地区较长时期的天气预报时，必须考虑热带的大气环流和大洋环流的变化。
热带地区的大气环流除哈得来环流和信风环流外，还有许多大型的环流系统，如热带辐合带、副热带高压和季风环流等。它们的强弱和变化不但影响着热量和角动量的输送，而且影响着天气系统的产生和活动，这对中、高纬度地区和热带地区都有直接的影响。所以，热带气象学的研究有重大的经济意义和理论意义。
热带地、气系统净得到热量，几乎全部被地表吸收，其上空的大气却依然在损失热量。地表所得到的热量，只有一小部分通过端流的方式直接传输给大气，大部分通过地表(洋面)的水分蒸发变为潜热，再通过大气中水汽的凝结过程以释放潜热的方式将热量输入大气。
由于热带低层大气的温度很高且很潮湿，所以热带地区中下层的大气经常处于不稳定状态，极有利于对流的发展。热带的对流云系很旺盛，成千成百个巨大的积雨云经常聚集在一起，组成了热带特有的云团。强烈的热带天气系统如台风等的发生和发展，都和这种云团的活动有密切的关系。
热带地处低纬度地区，科里奥利参数很小，这种动力学特点使热带大气在没有大范围强烈对流上升时，水平的气压梯度力很小，即气压场的水平梯度比在中、高纬度地区要小，但是，流场的水平差异却十分明显。一个天气系统的发生，往往先出现流场的涡旋，辐合和辐散，以及风的水平切变和铅直切变，气压场则只有当产生强烈的对流运动后，特征才逐渐明显。同中，高纬地区相比，热带流场的变化显得更为重要。
热带大气环流的形成和变化，是热带大气本身的动力和热力特性、海陆热力差异、青藏高原等大地形的动力和热力作用，以及南北半球环流相互作用等因子共同作用的结果。北半球的夏季，热带大气环流的主要成员有：低空的东北信风和西南季风以及由这些气流组成的热带辐合带和季风槽和两个大洋中部槽。高空的东风环流和低空的季风环流中都存在急流，并常有比较固定的越赤道通道，可进行南北两半球的质量、水汽和能量的交换。在北半球的冬季，高空为副热带西风急流，而低空则为东北信风和偏北的冬季季风。
热带天气分析除用天气图进行流线分析外，还有卫星云图分析，此外风的铅直和水平切变分析、速度位势场分析和层结稳定度分析等，也均已用于日常业务工作中。热带天气预报方法，已广泛应用统计预报方法和数值预报方法。前者如台风路径的相似预报，后者如正压模式数值预报。
早在15世纪末，阿拉伯水手们已在印度洋的贸易航线上注意到了季风的变化规律，中国宋代著名文学家苏轼也曾记述了季风现象。近代热带气象学的研究起始于第二次世界大战期间，美国气象学家里尔首先在热带天气分析、热带大气环流和东风波的研究等方面作出了贡献，写出了第一本近代的《热带气象学》专著。
随后，查尼和郭晓岚对热带大气动力学、皮耶克尼斯对热带海-气相互作用、柳井迪雄对热带波动的分析研究、联邦德国气象学家弗洛恩对热带大气环流、印度气象学家克里希纳穆蒂对热带季风的研究，均作出了贡献。
自从20世纪60年代以来，曾有过多次国际综合观测试验；60年代的国际印度洋考察，考察了西南季风及其上的天气系统；1967年的莱恩岛试验，侧重研究热带辐合带内对流尺度和中尺度天气系统；1974年开始进行的全球大气研究计划大西洋热带试验，研究对流云系和大尺度环流相互作用及对流云系加热的参数化，热带边界层结构，海-气相互作用和大气辐射过程，改进了热带天气的数值预报；1979年进行的国际季风试验，则研究阿拉伯海到南海地区的冬夏季风活动。通过这些试验，为热带对流云系的加热及其参数化提出了不少较为合理的模型，对热带边界层及其参数化也提出了合理的模型，对西南季风活动规律和季风低压的结构有了进一步了解。
这些成果，大大改进了天气预报，特别是数值预报的方法。此外，对台风结构的探测，台风的发生和发展所作的数值模拟及其路径的预报方法，以及人工影响台风的方法的研究，使台风路径的短期数值预报已达到实用的水平。
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