古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle，公元前 384 年—前 322 年）在前人探索、积累的基础上创建了逻辑学，主要是用演绎法来推理，所以又叫作演绎逻辑，为人类社会的发展进步奠定了哲学基础。而古希腊数学家欧几里德（公元前 330 年－前 275 年）正是按照推演法创立了欧氏几何学，编著了《几何原本》，首次用公理化方式规范了推演过程，对后来的科技进步做出了奠基性贡献。牛顿的经典学术著作《自然哲学的数学原理》（Mathematical Principles of NaturePhilosophy）正是按照《几何原本》的方法，采用了由公理、定理到证明的范式，构建了经典力学的完整理论体系。

????谈到气象，也是亚里士多德最早从逻辑学的视角系统总结了天气气候的变化规律，包括地球系统的大部分内容及对人类活动的影响，构建了认识气象的体系框架，写出了最早的气象专著《气象通典》（以下简称《通典》），应是对气象和地学学科最早的系统性梳理了。

在《通典》中亚里士多德推论地球上各个地区的可居住性与纬度有关，受到太阳长时间垂直照射的地区，要比太阳斜射地区热得多，甚至怀疑那是个一切生命都无法存在的地方。在远离赤道的寒带，也不适于居住，人类只能生活在这两者之间的温带地区。将地球上的居住环境条件与日照强度和时间相关联的推演是符合自然规律的，所做出的推论经受住了实践和时间的检验，有所欠缺的是量化分析偏弱，得出的结论相对宏观和定性。在亚里士多德的逻辑学十个基本范畴中包括了数量，但受那个时代条件约束，显然是偏弱的，这一环节直到欧洲文艺复兴时后才有了显著改变。

水循环演变至今仍是地球科学中的热点问题，亚里士多德在 2000 多年前已开始思考其变化运行规律，在《通典》中谈到“一切变化都是循环出现的，比如水从海面蒸发至空气中，然后变成雨水后又汇集到大?！?。这一符合实际的推论在今人看来不算高深，但对于基础信息匮乏的古人而言，给出这样的判断则非易事，涉及水在区域与全球、陆地与海洋、不同下垫面与高空等范围的运动，及水的形态变化，应是对宏观与微观的细致观察和理性思考的结果。几乎与亚里士多德同时代的我国伟大诗人屈原曾在长诗《天问》中有过一问：“东流不溢，孰知其故？”也是在谈水循环问题，大江东去，为何不见溢出呢？对孕育万物生存生长的水如何演变提出了不解之惑，但仅问未答，留疑后人达千年之久。

经过了黑暗的中世纪后，从 14 世纪开始，起源于意大利的文艺复兴运动逐渐拓展到了欧洲各国，引发了意义深远的思想文化变革。就对科技进步的影响而言，正如爱因斯坦谈到的那样，一个重要转变是开始通过科学实验方式来印证因果关系，而不仅是停留在推理层面，也算是实践检验标准的起源了。从气象学的角度看，这一时期与实证、定量相关的探测技术得到了快速发展，如达芬奇（Leonardo da Vinci）、伽利略（Galileo?Galilei）等文艺复兴时期的巨匠，都在气象仪器的发明设计上做出了重要贡献。在达芬奇的手稿中，可以发现他设计的湿度测量仪的草图，包括测量原理和装置设计。而伽利略则设计发明了温度测量仪，是历史上人类最早使用的温度测量装置。观测仪器的快速发展既是科学探索自身的需要，也促进了定量验证过程的实现。

从科学思想和科学精神的角度看，实证理念的确立还打破了对权威的迷信，包括对亚里士多德这位在哲学与自然科学领域都享有崇高地位的巨人，也不再盲目崇拜，任何理论或学说都要经得住实际验证，否则就放弃。如对亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，伽利略就大胆提出了质疑，并通过理论分析和实验结果最终纠正了这个持续了近 2000 年的权威论断。

法国著名哲学家、数学家、气象学家勒内·笛卡儿（René Descartes）在研究气象问题时也采取了与亚里士多德不同的方式，更多侧重于实际观察和定量计算，然后再进行理论分析。他组织参与了世界上最早的国际气象观测网建设与实施，积极推进了气象观测实验工作。1637年，笛卡儿完成了《折光学》《气象学》和《几何学》三篇论著，并为此写了一篇序言《科学中正确运用理性和追求真理的方法论》，提出了四条认识客观世界的原则：“第一，要尽量避免轻率判断，即使对待‘权威说法’也要保持怀疑的态度；第二，遇到复杂问题时，可以把它分解为一系列简单的问题；第三，要按照次序认识并解决系列问题，逐步回溯到原始的复杂问题；第四，要尽量全面细致地考虑问题，确信准确无误?！闭馑奶踉蛱逑至丝蒲Ь?、科学思想和科学方法，在现代人看来，应算是科学探索的基本原则，但对于从中世纪走出来的西方世界来说，抛弃宗教学说的桎梏，建立起新的认识世界准则，应是很大的突破了。即便是在今天，这四条原则体现的基本理念在实践中也仍或多或少存在扭曲和偏差。

?     科学思维方式的变革是推动科学进步的基础，提升了人类认识客观世界的能力和水平。气象科学也正是按照现代科学发展的基本范式逐步推进发展的，在数学、热力学、流体力学等基础学科理论发展成熟的基础上，逐步实现了作为一门独立学科的构建，以动力气象学为基础，形成了较完整的现代气象科学体系，伴随探测、通信、计算、航天等技术进步，在大气环流系统、天气分析预报、数值模式发展、云微物理过程、气候系统与气候变化等领域取得了显著的成果和应用效益，应是科学精神、思想、方法、知识共同推进的结果。