南京大学大气科学学院历史沿革虎踞龙盘地，人杰地灵处，六朝古都南京是中国近代气象科学和气象教育的发源地

早在学校开办初期，有关课程中就包含了气象内容

1920年，竺可桢先生受聘来校任教，开始讲授近代地理学和气象学；1921年学校成立地学系，竺可桢先生任地学系主任，1924年地学系分设地质组、地理组和气象组（专业），全国高校第一个气象学专业设立；1928年，国立中央研究院成立，竺可桢先生兼任气象研究所所长

在此期间，竺可桢先生为我国培养了最早一批地理学和气象学人才

1944年8月，中央大学正式成立气象系，成为我国高校第一个气象系，由黄厦千担任系主任，黄厦千、涂长望、朱炳海三人为教授，并聘请吕炯、赵九章二人为兼职教授，朱炳海编写的《普通气象学》于1946年由商务印书馆出版，成为国内第一本气象学教科书

1948年徐尔灏自英国留学回国，受聘到中央大学气象系任副教授，先后开设动力气象、气象统计等课程；1949年又聘请卢鉴、陶诗言开设中国天气、天气学等课程，同年，中央大学气象系首届学生毕业

 1949年8月8日，国立中央大学改名为国立南京大学，涂长望任气象系系主任，后因涂长望调任中央人民政府军事委员会气象局（中国气象局前身）局长，由朱炳海接任系主任

1952年全国高等学校院系调整，国立南京大学更名为南京大学，浙江大学和齐鲁大学的气象专业师生并入南京大学气象系，除气象学专业外，首次在国内高校设立气候学专业

1958年，徐尔灏就任气象系系主任，成立了我国高校第一个大气物理专业，1959年在安徽黄山第一次成功实施了人工降雨试验，得到国防科工委嘉奖

1960年成立高层大气物理专业，1964年并回大气物理专业

1966年因”文化大革命“南京大学停止招生

1978年招收了恢复高考后的第一届本科生和硕士研究生

1985年气象系更名为大气科学系，同年开始招收博士研究生；1986年设立大气环境学专业，1988年“气象学”学科成为国家重点学科，大气物理专业和大气环境学专业合并成大气物理学与大气环境专业；1989年成立中尺度灾害性天气国家专业实验室；1996年设立大气科学博士后流动站；1998年建立大气科学一级学科博士点和大气物理博士点，同年根据教育部专业调整要求将本科三个专业合并成大气科学专业；2000年中尺度灾害性天气国家专业实验室改建成中尺度灾害性天气教育部重点实验室

2006年设立应用气象学专业，大气科学专业成为江苏省品牌专业；2007年大气科学专业成为国家级理科人才培养基地，“大气物理学和大气环境”成为国家重点学科培育点；2008年大气科学专业成为国家理科基础科学研究和教学人才培养基地、教育部特色专业

2008年11月24日，南京大学成立大气科学学院，由杨修群任院长，下设气象学系和大气物理学系

 2010年建成现代化的南京大学气象台；2012年建成地球系统区域过程综合观测试验基地（SORPES)；2013年联合7所高校和4个科研院所组建江苏省气候变化协同创新中心；2015年获批大气与地球系统科学（教育部）国际合作联合实验室；2016年建有中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室、中国气象局-南京大学天气雷达及资料应用联合开放实验室

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