氣象能源
現代社會中，隨著科學技術的進步和人民生活水平的提高，極大地消耗了地球上的能源。據統計，40年代末以來，世界能源消費增長了5倍。能源的消費，同時也造成了世界環境的極大破壞。例如，大氣溫室效應和全球變暖、酸雨、南極臭氧洞等（將在最後一章介紹）。因此，為了“既能滿足當代社會經濟發展的需要，又能不危及後代人的前途”，開發能再生的無汙染清潔能源，便成了世界極為關注的焦點。在這些清潔能源中，與氣象直接有關的有兩個，即風能和太陽能。
風能和太陽能之重要，還在於世界上還有20億人口住在邊遠偏僻地區，那裏無法（或不經濟）架設輸電線路，而太陽能和風能卻往往能大顯身手。
在現代風能利用中，最重要的是風能發電。利用風能發電的風力發電機是靠風力吹動風機葉片旋轉發電的。風電機獲得風能的大小，與風速的立方成正比，也就是風速增加一倍，風能增加7倍。德國威廉港風電場最大的風電機裝機容量3000千瓦，風輪葉片直徑80米。但是風輪葉片越長，造價也越高，因此風電場建設最最重要的還是選擇在風力較大的地點。
在風電場選址中，地形極為重要。凸出地形（如山頂、山脊）風速大，凹窪地形（河穀、盆地）風速小。但是隘口（風口）地形中，由於兩山夾峙，風道變窄，流線密集，因而風速常可比山頂地形還大。因此世界上許多風電場都設在隘口地形中。例如，美國風電場主要在加州，加州最大的風電場（裝機容量超過550萬千瓦）就位於阿爾塔蒙特隘口之中。我國最大的風電場達阪城風電場也是位於天山的一條峽穀隘口之中。
水麵平坦，因而水麵上風速比陸地大得多。丹麥1991年夏在羅蘭島北岸水深2。5～5。1米的淺海上建成世界上第一座海上風電場，年發電1200萬千瓦小時，供應島上4000戶居民用電。海上因風速大，約可比陸上多發電50%。
升高風電機支座也能增加發電量。因為風速是隨離開地麵高度的升高而增加的。例如，30米高度上比10米高度上風速平均增加23%，風能增加86%，但升高支座也使成本大幅度增加。
一般說來，年平均風速3米/秒左右地區就可以發展1千瓦左右的微小型風電機，3～6米/秒可發展1～100千瓦的中、小型風電機，年平均風速超過6米/秒的地區方宜發展100千瓦以上的大型風電機。
近年來，由於大功率風電機的問世，風電機技術的改進，世界風電成本逐步降低。目前美國風電價格為每千瓦5～6美分（近期目標要降到4美分），已開始具有和石油競爭的能力。而且，在新能源中又以風能最易大規模開發，因而發達國家競相投入大量資金，設立專門機構，製定優惠政策。在1990—1997年期間，世界風電機裝機容量年平均以25%的增長率高速增長。1981年世界風電機裝機容量僅1。5萬千瓦，1998年終已達到了960萬千瓦。風能成了世界上所有能源中增長率最快的能源。所以，雖然目前世界上風能發電量甚至不到全世界總發電量的1%，但專家預言50年後將上升到20%，甚至更多。
據記載，我國古代約3000年前就有原始形式的風力帆船。公元1405—1430年鄭和七下西洋乘坐的便是多帆多檣的巨型帆船隊，充分利用季風的動力，冬天乘東北季風出發，夏季乘西南季風返航。這比哥倫布橫渡大西洋要早半個多世紀。我國古代利用風力提水和灌溉農田，加工農副產品等也有悠久的曆史。
80年代初，我國開始在風能豐富的內蒙古地區推廣國產50～500瓦小型風力發電機，以解決牧民看電視、照明等生活用電和剪羊毛、粉碎飼料等生產用電，深受廣大牧民歡迎。由於購買風電機政府有補貼，目前購買量每年平均以5000台速度遞增。目前已推廣了約15萬台（其中大部分在內蒙古），數量居世界第一。
1986年4月，由航空航天部和山東省計委建設的我國第一個風電場在山東榮城並網發電，共引進3台丹麥產的55千瓦風電機。1986年10月國家科委和福建省科委利用比利時贈款在福建平潭建成另一個示範風電場，共4台比利時產的220千瓦風電機。在引進的同時，我國也加緊風電機的國產化研究試製工作。1992年國產55千瓦風電機開始安裝在內蒙古商都風電場上，接著120千瓦風電機投產。1998年3月18日，2台國產300千瓦風電機在廣東南澳島上開始發電，這是我國第一座大型國產機風電場中的頭兩台，近期計劃安裝10台。到1998年止，南澳風電場總裝機容量已達4萬千瓦，但還不是我國最大的風電場。新疆天山隘道達阪城風電場到1998年上半年裝機容量已達6。36萬千瓦，已步入亞洲乃至世界大風電場的行列。據報道，達阪城風電場1998年年底裝機容量將達到10萬千瓦，以後每年還將以不少於3萬千瓦的速度增加。另據報道，1997年我國新增風電裝機容量6。7萬千瓦，到年底我國風電裝機容量已達到22萬千瓦。這標誌著我國風電建設已由試驗示範階段進入規模發展階段。1999年上半年開始，我國將與世界銀行、全球環境基金合作，建設四個大型風力發電項目，即內蒙輝騰錫勒、河北張北、福建平潭和上海崇明、南彙，總裝機容量共19萬千瓦。
據最近報道，國家計委還將推出“乘風計劃”和“光明工程”。乘風計劃是大力發展風電場建設，計劃到本世紀末全國風電裝機容量要達到100萬千瓦，並實現600千瓦風電機國產化。光明工程是大力普及小型風力發電機，為大電網很難延伸到的邊遠地區和海島送去光明。因為我國尚有12個無電縣，25%的農牧戶，1。2億人口沒有用上電。而這些缺電地區，大都在交通不便的草原、高原、沙漠、海島和邊遠山區，而這些地區風能大都豐富。
太陽是個高溫熾熱的大火球，每秒鍾發出的能量相當於燃燒1。32×1016噸標準煤，地球雖然僅僅截獲了其中22億分之一，每秒鍾也有相當600萬噸標準煤的能量。而1992年全年全世界的能耗也不過114億噸標準煤，中國1995年全國能耗為12。46億噸標準煤，即每秒鍾分別僅為353和39噸，由此可見太陽能資源是多麼巨大。
實際上，地球上除了核能、潮汐能和地熱能以外的其他能源，也都是直接或間接從太陽能轉化而來。例如，煤是樹木在地下長期埋藏所造成，而樹木是依靠陽光生長的；石油也是植物或食植物的動物等生物長期演變轉化而來；水能是因為太陽曬熱了地麵、水麵，水蒸汽蒸發到空中成雨，水流由高處奔流入海過程中所產生；風能是由於地球表麵受太陽熱量分布不勻的結果，例如地球上規模最大的大氣環流，就是由於赤道受陽光熱量多，極地陽光熱量少，加上地球自轉所造成的。季風和海陸風等則是因海陸比熱不同，在陽光下升溫不同所造成……