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序論：在您撰寫航空氣象學論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
英文名稱：Journal of Applied Meteorological Science
主管單位：中國氣象局
主辦單位：中國氣象科學研究院;國家氣象中心;國家衛(wèi)星氣象中心;國家氣候中心
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1001-7313
國內(nèi)刊號：11-2690/P
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1986
期刊收錄：
CBST 科學技術(shù)文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
聯(lián)系方式
期刊簡介
《應用氣象學報》創(chuàng)刊于1986年，是由中國氣象科學研究院、國家氣象中心、國家衛(wèi)星氣象中心、國家氣候中心、國家氣象信息中心和中國氣象局氣象探測中心聯(lián)合主辦的氣象科學理論與應用研究的綜合性學術(shù)期刊。反映氣象科技領(lǐng)域內(nèi)研究和應用成果的最新論文、資料、方法等大量信息，內(nèi)容包括氣象預報、衛(wèi)星氣象、農(nóng)業(yè)氣象、海洋氣象、航空氣象、環(huán)境氣象、人工影響天氣、應用氣候、大氣探測、遙感技術(shù)，以及計算機應用技術(shù)等學科；還刊登國內(nèi)外現(xiàn)代科技的新理論與新技術(shù)在氣象學中應用的研究論文及信息。主要欄目有論著、短論、專題評述、學術(shù)論壇、研究簡報和書刊評介等。本刊已首批入選中國科學技術(shù)期刊文摘（CSTA）國家數(shù)據(jù)庫（英文版）收錄的刊源名單，被美國氣象學會“氣象與地球天體物理文摘”（MGA）和美國國際科學應用協(xié)會（SAIC）以及中國科學文摘（英文版）等多種文摘收錄，并已加入“中國學術(shù)期刊（光盤版）”、數(shù)字化期刊群“萬方數(shù)據(jù)庫”和“中文科技期刊數(shù)據(jù)庫”。
[關(guān)鍵詞]氣象 應用 信息服務 設(shè)計
[中圖分類號] P414.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-180-1
1應用氣象信息服務系統(tǒng)的作用
氣象信息服務系統(tǒng)，對人類社會生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了極大的影響。因為我國目前氣象災害頻繁發(fā)生，使得人們?nèi)找嬲J識到信息資源之于社會經(jīng)濟的重要性。在有可能出現(xiàn)的重大災情面前，對諸如暴雨、大風、冰雹、臺風等提前做出預警，各有關(guān)部門在災害發(fā)生之前采取有效措施，最大限度的額減少氣象災害對人民生命財產(chǎn)造成的損失。
水利水電、民航運輸、農(nóng)業(yè)等部門，需要對氣象信息進行詳盡的了解，才能及時的有效的發(fā)揮它們之于國計民生的重大作用。
2氣象信息服務系統(tǒng)設(shè)計
氣象信息服務系統(tǒng)設(shè)計主要是從氣象災害預警系統(tǒng)為基準點實施涉及研究的。居于移動數(shù)據(jù)傳輸平臺的系統(tǒng)，通過信息采集、傳輸、處理和告警，在監(jiān)測區(qū)域安裝信號采集終端。在氣象預警信息系統(tǒng)為管理平臺上，通過移動運營商的無線網(wǎng)絡(luò)通道，對監(jiān)測數(shù)據(jù)實施傳輸、處理和智能分析，最終將檢測數(shù)據(jù)或預警信息通過LED顯示終端實時播報。
LED的智能文轉(zhuǎn)陰功能模塊統(tǒng)歸對文本的模擬語言輸出，實施喇叭自動播報。
該系統(tǒng)的主要設(shè)計特點是：GPRS全球定位系統(tǒng)無線集群，實現(xiàn)實施的GIS全球地理信息平臺，融合SIM全球通信系統(tǒng)三位一體的設(shè)計風格。
應用該系統(tǒng)，是實現(xiàn)移動公網(wǎng)資源，將氣象災害預警以網(wǎng)絡(luò)的快速傳遞速率，地圖定位，自由放大、伸縮和尋址，以管理員全新，實施電話插播，對于設(shè)備較為落后的地區(qū)，還能以終端電話廣播，播報氣象實況。系統(tǒng)的設(shè)計，帶有開關(guān)控制功能，最終實現(xiàn)節(jié)能效應，延長設(shè)備使用壽命。
系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)功能：主要是為了滿足氣象日常管理需求，在器型數(shù)據(jù)庫集、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和終端用戶應用系統(tǒng)三分組成不同的功能和應用。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計群體，主要是基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和服務器的工作方式，在新聞資訊欄目檔實現(xiàn)其應用價值。
系統(tǒng)設(shè)計的運行環(huán)境，主要體現(xiàn)在對信息的輸入和輸出上。在設(shè)計實體時，以滿足用戶需求為基準，利用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)。建立氣象系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，以windows應用程序開發(fā)工具，實施應用。以Internet Explorer和高級編程開發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)終端系統(tǒng)信息溝通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的集成。最終的運行環(huán)境為Windows NT或Windows XP服務器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，Microsoft Access數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采用，Windows 98/2000，Browser（瀏覽器）rver相結(jié)合的結(jié)構(gòu)客戶端。
3氣象信息服務系統(tǒng)應用
3.1公共氣象服務系統(tǒng)
公共氣象服務指氣象事業(yè)部門使用各種公共資源或公共權(quán)力，向政府決策部門、社會公眾、生產(chǎn)部門提供氣象信息和技術(shù)服務，并讓用戶了解和掌握一定氣象科學知識，將氣象服務信息和技術(shù)應用于自身的決策、管理和生產(chǎn)生活實踐的過程。
網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的全系腦功能，對于數(shù)據(jù)的精準處理，保障設(shè)計系統(tǒng)的周期性開發(fā)，實現(xiàn)安全可靠的運行環(huán)境，最終實現(xiàn)公共氣象服務的初衷。對短期預報，長期降水預報以及氣候要素預報和最終結(jié)果的自動化綜合化預報結(jié)果審查，都使得系統(tǒng)功能無限發(fā)揮。
3.2航空氣象服務系統(tǒng)
目前應用氣象信息系統(tǒng)的航空氣象服務系統(tǒng)，主要包括世界空域預報系統(tǒng)（WAFS）、高高度航空航行氣象信息服務（HAMIS）、低高度航空航行的氣象信息服務（LAMIS）和 機場管制氣象信息系統(tǒng)（ACWIS）。系統(tǒng)服務建立的初衷，主要是從氣象觀測、氣象預報和氣象播報等方面，形成的氣象信息服務系統(tǒng)。
建立機場氣象預報網(wǎng)絡(luò)平臺，以氣象局的氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)投入運營。為保障氣象信息服務的及時與準確，減少信息收集、分析、處理壓力，實現(xiàn)預報需要，確保資料數(shù)據(jù)的時效性和穩(wěn)定性，形成完善的氣象雷達顯示工作站，對短時臨近雷暴監(jiān)測系統(tǒng)的預報技術(shù)指導。最終以氣象信息系統(tǒng)的公用，為航空安全提供強有力的保障。
3.3農(nóng)業(yè)氣象服務系統(tǒng)
氣象之于農(nóng)業(yè)，不是單純的氣象投入就能了事的。近年來，農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)運用信息化網(wǎng)絡(luò)化傳輸渠道，從開展業(yè)務到服務工作，再到業(yè)務領(lǐng)導和國家經(jīng)費建設(shè)支持。對農(nóng)業(yè)氣象的研究甚至形成了一門專門的學科。農(nóng)業(yè)氣象信息系統(tǒng)的建立，是氣象人員在出現(xiàn)關(guān)鍵天氣時，根據(jù)天氣預報結(jié)論，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和注意問題以及建議措施都作為水利運行工作的參考?，F(xiàn)有的氣象觀測站之間，觀測治療與實際情形有所差別，農(nóng)業(yè)氣象信息，必須建立多重觀測站，以切合實際農(nóng)業(yè)需求。實現(xiàn)氣象信息服務軟件的集中設(shè)計，發(fā)揮系統(tǒng)的主要功效，實現(xiàn)其技術(shù)方法和指導，在相關(guān)領(lǐng)域的業(yè)務人員、科研人員和管理人員的協(xié)同研究和服務下，充分了解農(nóng)業(yè)氣象衛(wèi)星遙感業(yè)務，發(fā)揮其應功效。
4總結(jié)
隨著社會、經(jīng)濟、科技的不斷進步，人的作用在逐漸加大，但是并不能擁有絕對抗衡自然的能力，這就需要應用氣象信息系統(tǒng)，去保障相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟和社會效益。長期以來，氣象信息服務系統(tǒng)的建立，對國計民生發(fā)揮巨大作用的同時，也使得科研人員不斷加大對應用氣象信息系統(tǒng)研究設(shè)計的力度，以便于更好的服務人民、服務社會。氣象信息服務系統(tǒng)應用于公共領(lǐng)域、航空領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，都為氣象信息朝著精確化、指引化、預警報警化方向發(fā)展。
參考文獻
[1]周海松，吳臻，吳志堅，那志強，姜維，賀鵬.智能水電廠氣象信息系統(tǒng)的設(shè)計與應用[J].水電自動化與大壩監(jiān)測.2012，36（5）：78-80.
但是令人遺憾的是諾貝爾獎中沒有設(shè)立與數(shù)學相關(guān)的獎項。有人猜測說諾貝爾的女友最終嫁給了一位數(shù)學家米塔-列夫勒，故而諾貝爾一直耿耿于懷，而在設(shè)立該獎時把數(shù)學排斥在外。實際上這種說法是經(jīng)不住考證的。從諾貝爾的科學觀來看，諾貝爾成為19世紀的著名發(fā)明家和實業(yè)家，其主要原因在于他擁有敏銳的直覺和非凡的創(chuàng)造力，不需要借助于深奧的高等數(shù)學知識。在諾貝爾所處的19世紀下半葉，化學領(lǐng)域的研究跟高等數(shù)學的結(jié)合并不緊密。因此諾貝爾本人根本無法預見或想象到數(shù)學在推動科學發(fā)展上所起的巨大作用，因此忽視了設(shè)立與純粹數(shù)學及應用數(shù)學有關(guān)的獎項。
這種結(jié)果導致了與數(shù)學密切相關(guān)的力學學科中的很多著名科學家都未能獲得諾貝爾獎。例如上個世紀的三大力學家普朗特、杰弗里·泰勒和馮·卡門都沒有得到諾貝爾評獎委員會的青睞。普朗特在邊界層理論、風洞實驗技術(shù)、機翼理論、湍流理論等方面都作出了重要的貢獻，被稱作“空氣動力學之父”。杰弗里·泰勒的研究對流體和固體力學及它們在氣象學、海洋學、航空學、水力學、金屬物理學、機械工程和化學工程的應用等方面都具有重要的價值。他是知名的實驗家和理論家，能夠憑直覺并運用最簡單的方法發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象。馮·卡門是20世紀最偉大的美國工程學家，開創(chuàng)了數(shù)學和基礎(chǔ)科學在航空航天和其他技術(shù)領(lǐng)域的應用，被譽為“航空航天時代的科學奇才”。而當今健在的哈佛大學教授賴斯（Rice）由于在斷裂力學和地震方面的貢獻也曾經(jīng)得到過諾貝爾獎提名。但是這幾位影響和改變了人類生活面貌的力學家并沒有得到諾貝爾獎，這確實令人扼腕嘆息。
力學家很難獲得諾貝爾獎的一個很大的原因是由其學科屬性所決定的。力學或者說應用力學是建立在牛頓力學基礎(chǔ)上，研究宏觀物體的機械運動和變形的科學。它是物理學最早的一個分支，但是自從流體力學出現(xiàn)，它與傳統(tǒng)物理就分道揚鑣了。此時的力學主要傾向于用應用數(shù)學的理論去解決工程實際問題，而近代物理則更多地注重研究微觀粒子的規(guī)律。力學也被錢學森定義為“技術(shù)科學”，是銜接工程與數(shù)學、物理的橋梁；在西方，力學有時候也指應用數(shù)學。故而與更多關(guān)注原創(chuàng)性成果的物理、化學、生物、經(jīng)濟等領(lǐng)域相比，力學家更加關(guān)注應用，因而與諾貝爾獎的初衷有所出入。值得慶幸的是，盡管諾貝爾獎中沒有數(shù)學獎或者力學獎，也有幾位力學家因為其開創(chuàng)性的研究獲得了諾貝爾獎。實際上，力學的邏輯和工程思維訓練對于他們的獲獎也有很大益處。這些幸運的力學家主要有以下幾位。
瑞利——諾貝爾物理獎得主
瑞利（Rayleigh，1842～1919）是英國物理學家，1873年被選為英國皇家學會會員，1879～1884年任卡文迪什實驗室主任，1905～1908年任英國皇家學會會長，1908年起任劍橋大學校長。他的研究工作幾乎遍及當時經(jīng)典物理學和力學的各個領(lǐng)域，一生共發(fā)表了400多篇論文。瑞利在彈性動力學領(lǐng)域指出：在地震中應當存在一種沿自由表面?zhèn)鞑サ钠癫?，后被稱為瑞利波或者L波。瑞利也提出了直接求解變分問題的瑞利（Rayleigh）近似方法，并應用于求解工程振動問題的固有頻率。在流體力學領(lǐng)域，他研究了液體在表面張力作用下的失穩(wěn)，稱之為瑞利失穩(wěn)。
盡管瑞利在力學上有諸多貢獻，但是他獲得諾貝爾獎卻是因為在1895年發(fā)現(xiàn)了氣體中的一個稀有元素——氬（Ar）。當時他發(fā)現(xiàn)從液態(tài)空氣中分餾出來的氮，與從亞硝酸銨中分離出來的氮，有著極小的密度差異。但是他那經(jīng)過嚴格數(shù)學邏輯訓練的大腦使他具備一種嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，不輕易把千分之幾的數(shù)據(jù)偏差歸結(jié)于實驗誤差，因而沒有與諾貝爾獎的桂冠失之交臂。
瑞利一生發(fā)表了許多學術(shù)論文，他文筆清雅暢達，所寫文章大多有嚴格的數(shù)學證明，定量十分準確。后來，他把自己的論文整理為一部五卷本的論文集。論文集的開頭，他寫下了這樣的言詞：偉大精深啊/上帝造物之奇妙！/研究探索吧/求得世界奧秘/樂在其中矣！
布里奇曼——諾貝爾物理獎得主
布里奇曼（Bridgman，1882～1961）是美國著名的實驗力學家和科學哲學家，是操作主義的創(chuàng)始人。他曾當選為美國科學院院士和英國皇家學會會員，并于1942年擔任美國物理學會主席。布里奇曼因發(fā)明產(chǎn)生很高壓力的裝置及利用這一裝置在高壓物理領(lǐng)域內(nèi)所做出的貢獻，而獲得了1946年諾貝爾物理學獎。
一位美國學者評價布里奇曼的工作時說到：“幾乎沒有任何其他物理學領(lǐng)域能夠與高壓物理學相比，高壓物理學主要是一個人的工作?！睆?905年開始，布里奇曼就研究了物質(zhì)在高壓下的力學性能。他創(chuàng)建了一種新的高壓裝置，可產(chǎn)生10 GPa（十億帕斯卡）的壓力。他利用該裝置，廣泛地研究了100多種化合物在高壓下的物理性能，如壓縮性、電導、熱導、拉伸強度和粘度等。在金屬材料的力學性能方面，他發(fā)現(xiàn)金屬的塑性變形與施加的靜水壓力關(guān)系不大，而受剪應力的影響較大。這些結(jié)論已經(jīng)廣泛應用于塑性加工、機械、材料、土木、水利、航空航天等領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】微波輻射計 海霧 逆溫 濕度廓線
1 概述
海霧是在特定氣象和水文條件下生產(chǎn)，其可使能見度降低到1km以下。海霧種類很多，依據(jù)形成特征及海洋環(huán)境，可分為平流霧、混合霧、輻射霧、地形霧等四種類型，常見并且范圍較大的是暖空氣平流到冷海面上而形成的平流冷卻霧。
海霧主要觀測手段是依靠沿海地區(qū)稀疏的地面觀測站點，主要包括探空資料、地面氣象觀測站的能見度等數(shù)據(jù)。但是由于布站限制，其很難監(jiān)測大范圍海霧的分布狀況。非常規(guī)監(jiān)測主要包括激光雷達、云高儀、衛(wèi)星遙感等，用于進行霧的判識和定量反演方面，但由于這些觀測手段難以區(qū)分大氣粒子的相態(tài)，對霧和霾的監(jiān)測比較難區(qū)分。
2 基于微波輻射計進行海霧監(jiān)測方法
微波輻射計是一種用于測量場景（目標）微波熱輻射的高靈敏度接收機，它本身不發(fā)射信號，只是被動的接收各種物質(zhì)發(fā)射的自然輻射信號或反射、散射信號。它由于靈敏度高、功耗小、重量輕、壽命長、可靠性好、成本低，還有隱蔽性好的特點，因此獲得了廣泛的應用。
微波輻射計測量反演對流層大氣溫度廓線，水汽廓線，大氣總水汽含量，云中液態(tài)水含量，邊界層區(qū)域逆溫及大氣不穩(wěn)定度、大氣不透明度等信息，由其中的邊界層溫濕度廓線，可判斷大氣低層的氣象狀況，這對判斷霧的生消都是十分有益的。
基于輻射計的輸出量，對海霧的監(jiān)測可從以下的切入點進行。
2.1 判斷當前天氣形勢是否有利于霧的產(chǎn)生
由地面溫濕壓數(shù)據(jù)及廓線數(shù)據(jù)，實時的大氣的穩(wěn)定性及是否有逆溫出現(xiàn)，并可得到高濕區(qū)的分布區(qū)域，幫助判斷是否有利于霧的產(chǎn)生。
2.2 可作為單點監(jiān)測和預報的輸入量
溫濕廓線、積分水汽含量可提供單點的閾值，同時可作為模式的輸入量，但會受布點的影響存在局限性。
2.3 區(qū)分霧與云
利用衛(wèi)星監(jiān)測大霧的難點在于大霧和層云的物理特性幾乎完全相同，臨近地面為霧，抬升到一定高度就是層云。衛(wèi)星從太空向地面觀測時，如果同時存在層云和霧，很難從觀測數(shù)據(jù)中區(qū)分層云和大霧，因為它們具有幾乎相同的物理特性和形態(tài)表現(xiàn)。由輻射計輸出的相對濕度廓線及云底高度，可區(qū)分霧與云。
2.4 區(qū)分霧與霾
霧與霾在能見度上具有相似性，只依靠能見度難以對二者進行區(qū)分。二者的主要區(qū)別在相對濕度的差異上，輻射計提供的實時濕度廓線及積分水汽和液水含量，均對二者的區(qū)別提供有力的參考。
3 基于QFW-6000型微波輻射計對海霧監(jiān)測案例
QFW-6000型多通道微波輻射計在氣象、環(huán)保等大氣參數(shù)遙感監(jiān)測領(lǐng)域獲得廣泛使用，為數(shù)值預報、人工影響天氣、短臨天氣預報、海洋氣象監(jiān)測、霧霾監(jiān)測、大氣環(huán)境立體監(jiān)測等應用系統(tǒng)提供高精度實時大氣參數(shù)信息，獲得了明顯的經(jīng)濟社會效益。
QFW-6000型微波輻射計產(chǎn)品在全國各區(qū)域已布設(shè)數(shù)十套，實踐證明，產(chǎn)品技術(shù)先進、性能可靠，受到用戶肯定。本文選取一套在寧波運行的QFW6000輻射計為例，對QFW-6000型地基多通道并行體制微波輻射計在海霧天氣過程下輸出產(chǎn)品情況進行說明。
圖1是此次海霧天氣過程中QFW-6000型微波輻射計的觀測數(shù)據(jù)，分別是大氣中水汽含量、云底溫度數(shù)據(jù)、云中液態(tài)水含量、大氣的相對濕度及溫度二維時空分布圖。
從相對濕度二維時空分布圖上可以看出，霧持續(xù)時間段為00：40-8：30；16：30-18：50，共發(fā)生兩次，霧垂直厚度約700米，霧區(qū)的相對濕度大于85%。
如圖中所示，在霧發(fā)生的第1階段、第2階段，伴有云層出現(xiàn)，云高在4000米和1500米左右，云厚2000米左右，云底溫度也一直維持在高值區(qū)域，這些觀測量都很好的表征了霧和云的空間分布，有效區(qū)分霧和云。
在霧產(chǎn)生過程中，大氣中水汽供應充足，同時大氣層結(jié)穩(wěn)定，出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，逆溫高度在700米左右，有利于霧的產(chǎn)生和維持；到中午時分，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，逆溫層消失，同時近地面相對濕度降低，霧隨之消散。這些實時觀測量有助于監(jiān)測海霧的生消，同時可為海霧預報提供重要參考量。
4 結(jié)論
本文對國產(chǎn)QFW-6000型微波輻射計在海霧觀測的方法進行了詳細的論述，同時分析了QFW-6000型微波輻射計在海霧生消過程中的測量數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，QFW-6000型微波射計可正確描述海霧生消的動態(tài)變化，其輸出參數(shù)可應用于海霧監(jiān)測，可為海霧監(jiān)測及預報預警提供必要依據(jù).
參考文獻
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作者簡介
張志國（1978-），男，山東省濰坊市諸城市人。碩士研究生，現(xiàn)為中國電波傳播研究所工程師。主要研究方向為被動遙感。
【關(guān)鍵詞】強對流;臨近預報;雷達回波;交叉相關(guān)算法
1.引言
眾所周知，在雷雨季節(jié)里，強對流天氣不僅危及飛行安全，還常造成民航機場航班大面積備降、返航和延誤。加強對強對流天氣的研究，提高其短期預報準確率和臨近預報效率，對確保飛行安全、提高航班正常率具有重要的意義。為此，民航黑龍江空管分局組成了一個雷暴科研組，在前期科研成果[1]的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計、研制了一套新的哈爾濱太平國際機場雷暴分析預報系統(tǒng)，實現(xiàn)了3個主要功能：一是實現(xiàn)了雷暴天氣形勢的自動相似判別，二是實現(xiàn)了雷暴出現(xiàn)概率0-24h短期預報;三是實現(xiàn)了強對流天氣0-1h臨近預報預警。本文主要介紹其中的強對流臨近預報業(yè)務平臺（以下簡稱業(yè)務平臺）的設(shè)計、研制和應用情況。
2.設(shè)計研制介紹
業(yè)務平臺的設(shè)計、研制工作始于2011年4月，初級版本完成于2012年4月，2012年5月并網(wǎng)投入試驗，2012年9月通過民航東北空管局驗收并投入業(yè)務運行，2014年3-6月根據(jù)新的業(yè)務和技術(shù)需要完成了技術(shù)改造和軟件升級，并隨即投入業(yè)務運行。
2.1 硬件設(shè)計
業(yè)務平臺及其關(guān)聯(lián)設(shè)備的硬件組成結(jié)構(gòu)設(shè)計為3部分，其一為雷達探測部分，其二為雷達回波數(shù)據(jù)文件的儲存、傳輸和交換部分，其三為業(yè)務平臺綜合分析處理部分，其中：1）雷達回波的探測由機場配置的天氣雷達來實現(xiàn)，并以引接的省臺天氣雷達為備份;2）雷達回波數(shù)據(jù)文件的儲存、傳輸和交換等由機場配置的氣象局域網(wǎng)來實現(xiàn);3）業(yè)務平臺綜合分析處理部分由1臺工作站和1臺A4激光打印機組成，并配備報警音響（如圖1所示）。
圖1 業(yè)務平臺及關(guān)聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖
圖1中，哈爾濱機場目前配置的天氣雷達，為民航黑龍江空管分局2010年9月新引進的國產(chǎn)ADWR型C波段多普勒天氣雷達，該雷達已于2011年4月經(jīng)中國民航局批準后在哈爾濱機場正式投入業(yè)務運行;該雷達強度場有效探測半徑為200km，天線俯仰范圍為00-90o，探測定位分辨率為0.1o×150m，探測時間步長設(shè)定為6min;該雷達在完成探測后隨即對強度場基本數(shù)據(jù)進行噪聲門限及距離訂正、標校等處理，還經(jīng)進一步處理后輸出多種二次產(chǎn)品。圖1中所示的省臺天氣雷達是從黑龍江省氣象臺引接的天氣雷達，其型號與機場天氣雷達相似。這兩部雷達的回波數(shù)據(jù)文件在完成處理及本機存檔后又另存入氣象局域網(wǎng)，以備業(yè)務平臺調(diào)用。
2.2 軟件研制
業(yè)務平臺主體軟件和終端操作軟件設(shè)計在Windows XP及以上環(huán)境下運行，其開發(fā)語言使用C#，其基本結(jié)構(gòu)按功能和研發(fā)技術(shù)的需要，設(shè)計劃分為數(shù)據(jù)讀取維護單元、數(shù)據(jù)插值處理單元、外推計算告警單元、綜合業(yè)務功能單元，其操作主窗體界面如圖2所示。限于論文篇幅，業(yè)務平臺軟件的編程過程及其相關(guān)技術(shù)措施、軟件操作方法等不再詳細介紹。
圖2 業(yè)務平臺操作主窗體示意圖
2.3 技術(shù)指標
為業(yè)務平臺設(shè)計并最終實現(xiàn)的主要技術(shù)指標有：
（1）具有標準、美觀的Windows簡體中文界面和友好、快捷的人機互動功能，并具有較強的兼容性，只需調(diào)整數(shù)據(jù)讀取方式，就能夠適應其它類型天氣雷達。
（2）自動、快捷地訪問氣象局域網(wǎng)，讀取多普勒天氣雷達PPI、CAPPI數(shù)據(jù)，完成坐標轉(zhuǎn)換、回波數(shù)據(jù)插值處理、質(zhì)量控制等。
（3）自動、快捷地完成雷達回波移動矢量的計算、移動矢量的質(zhì)量控制和再處理，并將回波移動矢量特征直觀地屏顯出來。
（4）自動、快捷地完成雷達回波的未來位置、形狀和強度的分析、推算并直觀屏顯，對監(jiān)測范圍內(nèi)出現(xiàn)的強對流回波將及時以圖像閃爍和雷聲等方式告警。
（5）其它綜合功能，主要包括業(yè)務平臺的參數(shù)設(shè)置、監(jiān)測范圍預約、監(jiān)測強度預約、圖像打印輸出、圖形文件儲存、提供幫助信息等。
3.主要技術(shù)措施
3.1 算法簡介
（1）采用的外推算法及其基本原理：業(yè)務平臺對雷達回波圖像的外推計算采用了交叉相關(guān)算法[2]，其基本原理是通過分析相鄰時次的雷達回波在一定區(qū)域內(nèi)的最優(yōu)空間相關(guān)性，建立相鄰時次的雷達回波的最佳擬合關(guān)系，計算回波區(qū)域移動矢量，根據(jù)移動矢量特征推算回波未來位置和形狀，并強對流臨近預報預警。
（2）算法主要特點：交叉相關(guān)算法是通過追蹤雷達回波的特征來計算移動矢量、進行回波外推的，因此對一定時段和一定范圍內(nèi)的雷達回波而言，這種算法既考慮了回波移動大小和移動方向的變化，又考慮了回波區(qū)域在移動中的形變，具有一定的物理意義。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究表明[2-6]，利用該算法計算回波移動矢量、對回波進行0-1h外推是有效的，這在本文所舉個例中也得到驗證。當然，文中采用的算法目前還只是一種線性外推方法，忽略了回波在移動中的非線性變化、垂直運動、強度變化等因素，因此如果外推時間太長就失去意義。
3.2 計算流程
（1）首先，把極坐標數(shù)據(jù)格式的雷達回波進行插值處理并轉(zhuǎn)換到三維直角坐標中，選擇其中具有代表性的高度或角度的強度場數(shù)據(jù)，將其劃分為若干等同大小的正方形小區(qū)域，計算當前時刻t2與前一時刻t1的小區(qū)域前后之間的相關(guān)系數(shù)R（計算公式略）。
（2）然后，通過尋找最大相關(guān)系數(shù)來確定小區(qū)域之間的對應關(guān)系、計算回波移動矢量：對t2時刻某小區(qū)域，找到它在t1時刻中相關(guān)系數(shù)最大的小區(qū)域，t1時刻的小區(qū)域即為t2時刻的小區(qū)域在Δt（=t2-t1）時段以前的移動起點，計算出這兩個小區(qū)域中點之間的方向、距離，即為該小區(qū)域的移動矢量。將各小區(qū)域的移動矢量全部計算出來，就得到了整個雷達回波區(qū)域從t1時刻至t2時刻的移動矢量特征。
（3）最后，對雷達回波區(qū)域移動矢量進行質(zhì)量控制處理，包括缺省區(qū)域插值處理、移動矢量方向和移動大小偏差處理后，根據(jù)回波移動矢量對回波進行外推計算，就可獲得整個回波區(qū)域的外推預測圖像。
3.3 回波數(shù)據(jù)
（1）數(shù)據(jù)的讀取處理：業(yè)務平臺軟件安裝在氣象局域網(wǎng)預報終端上，它通過訪問氣象局域網(wǎng)雷達終端，讀取所需的強度場數(shù)據(jù)，隨即進行插值處理和坐標格式轉(zhuǎn)換，軟件根據(jù)需要在內(nèi)存中只保留了直角坐標數(shù)據(jù)格式的5層CAPPI（2-6km）和14層PPI（0.5-19.5o）。
（2）數(shù)據(jù)可用性分析：由于強度場數(shù)據(jù)已經(jīng)過噪聲門限、距離訂正和標校等處理，因此不再做類似處理;哈爾濱機場凈空條件較好，200km范圍內(nèi)沒有高大自然障礙物，只是機場周邊部分人工障礙物對雷達探測有一定影響。經(jīng)過插值處理和坐標格式轉(zhuǎn)換后的強度場數(shù)據(jù)，只要選擇適宜的角度或高度，并經(jīng)過技術(shù)控制處理后，就可用于交叉相關(guān)分析和外推計算。
3.4 相關(guān)參數(shù)
（1）交叉相關(guān)小區(qū)域的劃分：用于交叉相關(guān)的正方形小區(qū)域大小要適宜，如果劃分太大就可能濾掉了一些小尺度信息，如果劃分太小則其包含的信息就不完整。鑒于新引進的天氣雷達探測定位分辨率為0.1o×150m，程序設(shè)計中將小區(qū)域大小設(shè)定為4.8km×4.8km[3-5]，將相鄰2個小區(qū)域中點橫向和縱向間距設(shè)定為2.1km。
（2）交叉相關(guān)搜索范圍：在進行交叉計算過程中，并不是將t2時刻某小區(qū)域與t1時刻所有小區(qū)域都進行相關(guān)對比，而是限定在一個特定范圍內(nèi)進行。對t2時刻某小區(qū)域在t1時刻的搜索范圍，劃定在以該小區(qū)域中點為圓心、r為半徑的圓形范圍內(nèi)[3-5]，這里r=Vmax?Δt，其中Vmax為回波最大可能移動速度，將Vmax取值為100km/h，則r取值為10.0km。
（3）交叉相關(guān)計算步長的控制：交叉相關(guān)的計算步長影響移動矢量的計算精度，程序設(shè)計中將t2時刻某小區(qū)域在t1時刻搜索范圍內(nèi)的相關(guān)計算步長限定為3個格點[5]，這樣雖然計算量大一些，但卻提高了計算精度。
3.5 質(zhì)量控制
（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制[3-5]：為避免噪聲、地物雜波等造成的異常低值回波的干擾，將回波最低閾值設(shè)為12dBZ，當某小區(qū)域中回波值小于12dBZ的格點數(shù)超過總格點數(shù)的40%，該小區(qū)域就作為缺省區(qū)處理;為避免地物回波、大氣折射虛假回波等造成的異常高值回波的干擾，將相關(guān)系數(shù)超出0.95的小區(qū)域作為缺省區(qū)處理。
（2）移動矢量偏差的處理：由于一些雜波的影響、計算過程誤差及其它隨機因素，導致在移動矢量計算出來后，常常有一少部分移動矢量在移速或移向上與周邊的其它有效矢量存在明顯的差異，對此利用該移動矢量周邊有效的矢量數(shù)據(jù)，用線性插值的方法來進行平滑處理[5]、進行計算質(zhì)量控制。
（3）適宜的范圍和高度[3-5]：鑒于業(yè)務實用性要求，回波強度場數(shù)據(jù)的水平范圍可控制在150km半徑范圍內(nèi);在使用CAPPI數(shù)據(jù)時主要使用3km高度數(shù)據(jù)，這是因為3km高度回波對于強對流降水系統(tǒng)具有一定的代表性;在使用PPI數(shù)據(jù)時主要使用0.5°仰角數(shù)據(jù)，這是因為仰角太高就不能完全反映遠距離區(qū)域的強對流信息。
3.6 圖像外推
（1）外推方式：采取線性平流外推，具備PPI外推和CAPPI外推2種外推方式;為有效追蹤強對流回波，還采取了用于監(jiān)測特定區(qū)域的特定外推方式來進行回波外推，即設(shè)定一個回波強度監(jiān)測數(shù)值（比如≥30dBZ），臨近預報軟件將只對監(jiān)測值回波區(qū)域進行外推，如果在外推圖像中存在監(jiān)測值回波信息，就將以雷聲提醒和圖像閃爍方式告警。
（2）外推時間：鑒于雷達探測時間間隔為6min，因此可以根據(jù)需要在1h內(nèi)進行6min任意倍數(shù)時間外推，比如12min、18min、30min、60min等。在強對流天氣條件下，0-1h及時準確的臨近預報必將為空管決策提供一個及時有效的重要依據(jù)。
（3）預報預警：至于如何根據(jù)回波外推預測圖像開展臨近預報預警業(yè)務、采取相應的航空管制措施，需要經(jīng)氣象臺與管制部雙方協(xié)商后，依據(jù)民航有關(guān)規(guī)定制定一個可行方案來界定。
4.業(yè)務應用情況
4.1 應用效果
在2013-2014年、每年6-8月的雷雨季節(jié)里，業(yè)務平臺對哈爾濱機場每次出現(xiàn)的雷雨天氣過程都進行了0-1h臨近預報預警應用，其中，30min的雷達回波外推預測圖像與實況圖像的擬合率達到70.0%，60min外推預測圖像擬合率達59.0%，這表明業(yè)務平臺能夠輸出較為及時、準確的臨近預報預警信息，在哈爾濱機場保障航班飛行安全和正常的日常氣象服務工作中發(fā)揮了積極作用，達到了預期效果。
4.2 個例演示
4.2.1 個例天氣概況
2014年6月7日，受冷渦系統(tǒng)影響，哈爾濱機場經(jīng)歷一次強雷雨天氣過程：19：32（采用北京時，以下同）強雷暴伴強降水滾滾而至，雷暴持續(xù)時間雖然很短，不到30min，但降雨量卻達20.6mm，并先后造成3個航班備降或返航、共10個航班延誤。下面是當時采用PPI特定外推方式進行強回波0-1h外推的應用情況。
4.2.2 初始數(shù)據(jù)參數(shù)
初始數(shù)據(jù)為哈爾濱機場2014年6月7日18：21和18：27兩個時刻0.5oPPI回波圖（如圖3所示），其中設(shè)定回波強度監(jiān)測數(shù)值≥30dBZ（如圖3（b）中的黑色實線內(nèi)區(qū)域所示），其它計算參數(shù)與前文中所述的相同。
圖3 2014年6月7日0.5oPPI實況及移動矢量圖
圖4 2014年6月7日0.5° PPI預測與實況對比圖
4.2.3 移動矢量計算
利用圖3中的兩張回波圖，計算出回波區(qū)域的移動矢量（見圖3（b）中的紅色箭頭）。從中可以看出，回波區(qū)域移動矢量是不完全一致的，根據(jù)這些矢量外推出來的回波預測圖既反應回波的移動方向和移動快慢，又反應回波在移動中的形變。
4.2.4 圖像外推預測
根據(jù)前期計算出來的回波區(qū)域移動矢量，從外推起始時刻18：27開始進行外推計算，先后外推出未來10張回波預測圖（每次運行時間約為1min），限于篇幅，文中只演示30min、60min外推預測效果，如圖4所示，其中，左側(cè)為外推起始時刻18：27實況圖與強對流特定監(jiān)測區(qū)域的外推預測圖（圖4中暗紅陰影區(qū)域）的合成圖，右側(cè)為外推時間對應的回波實況圖。
4.3 應用分析
（1）個例效果分析：此次針對強對流回波監(jiān)測區(qū)域的每次外推，預測圖像與實況圖都較為接近，而且外推時間越短越更吻合：在30min外推預測圖像中（對應時間18：57），預測圖像與實況圖相比，整個回波區(qū)域的強對流中心位置、范圍和形狀具有較好的吻合性，其中偏南和偏西有兩塊強對流區(qū)域在逐漸靠近機場，機場也就是從19：00開始聞雷。在60min外推預測圖像中（對應時間19：27），強回波區(qū)域已經(jīng)抵達機場，與實際回波實況圖基本一致，雖靠近機場南邊的回波區(qū)域的形狀和范圍存在一定差異，但機場周邊的強回波區(qū)域的中心位置在預測圖與實況圖中相比仍比較接近，而機場也就是從19：32開始出現(xiàn)了強雷雨，這表明預測圖像與實況圖之間沒有明顯的時間差距，60min外推圖像仍是有效的、具有一定的參考價值。
（2）個例不足分析：此次外推應用也存在一些不足，比如在30min外推圖像中，機場上空強回波區(qū)域左側(cè)的一塊在實況圖中其實已消散，在60min外推圖像中，強回波區(qū)前沿抵近機場，靠近機場南邊的回波區(qū)的形狀和范圍也存在一定差異，究其原因是因為文中使用的回波外推技術(shù)暫不考慮回波在移動過程中的強度變化。
（3）整體效果分析：在2013-2014年、每年6-8月共2a的應用中，業(yè)務平臺對低氣壓、鋒面和高空槽等天氣系統(tǒng)造成的強對流回波具有較好的外推預報預警效果，但對冷渦系統(tǒng)造成的渦旋狀的強對流回波的外推效果相對較差一些。此外在采取CAPPI外推應用中，發(fā)現(xiàn)CAPPI中心“空洞”影響外推計算效果，需要下一步進行技術(shù)改進。
5.結(jié)束語
科研組基于哈爾濱機場多普勒天氣雷達和局域網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施，采用交叉相關(guān)算法，設(shè)計研制的臨近預報業(yè)務平臺，利用雷達回波在連續(xù)時次上的空間最優(yōu)相關(guān)性，計算回波的移動方向和移動大小，并采取了必要的回波數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和計算過程質(zhì)量控制等措施，有效地遏制和避免了異常回波影響、計算偏差影響，這對外推預測強對流回波未來的位置和形狀、開展強對流天氣臨近預報預警在0-1h是有效的。當然，目前科研組采用的回波外推方法還暫時只是一種線性算法，沒有考慮回波在移動演變中的非線性變化、垂直運動、強度演變等，如果外推計算的時間太長就失去意義?？蒲薪M計劃在下一步工作中將對業(yè)務平臺進行技術(shù)再升級，將采取當前更為先進的處理技術(shù)[4-6]來改進外推算法、完善臨近預報預警方法。
參考文獻
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氣象部門屬于公益性事業(yè)單位，防災減災服務工作科技性、專業(yè)性強，關(guān)聯(lián)融合度高且支撐作用顯著，是國家綜合防災減災救災不可替代的重要力量，關(guān)乎人民群眾生命財產(chǎn)安全、經(jīng)濟社會和諧穩(wěn)定發(fā)展，因此提升氣象保障服務能力至關(guān)重要[1]。要進一步提高思想認識，加強推進氣象防災減災能力建設(shè)，提高氣象保障服務能力的責任感和使命感，開展精準、高效、權(quán)威的氣象預報預警工作，建立綜合防災減災的第一道防線，促進氣象部門防災減災服務職能的發(fā)揮[2]。
1寧德市針對主要氣象災害開展防災減災服務的重要性
氣象災害是最常見的主要自然災害現(xiàn)象，寧德市位于福建省東北部沿海地區(qū)，瀕臨東海，屬于中亞熱帶海洋性季風氣候，嚴寒和酷熱天氣少，溫暖濕潤，雨水豐沛，是我國大黃魚之鄉(xiāng)，也是東南沿海休閑度假和生態(tài)旅游勝地。寧德市境內(nèi)海拔落差大，地形復雜，因此各地氣候也存在較大的差異，整體上氣候資源豐富，但氣象災害頻發(fā)，其中暴雨、冰雹、雷電、干旱、低溫寒潮等災害性天氣多發(fā)。（1）暴雨。寧德市水資源豐富，降水量1—6月逐月增加，在6月達到一年中最多，8月以后降水量又呈現(xiàn)逐月下降的現(xiàn)象，8月降水量次之，從4月開始進入汛期，5月為主汛期，降水量較4月明顯增加，與我國大部分地區(qū)不同的是，寧德市7月進入臺風季，在副熱帶高壓的影響下，7月臺風出現(xiàn)次數(shù)相對偏少，多晴熱少雨天氣（圖1）?？偟目磥恚诩撅L和臺風共同影響下，寧德市降水量年際間變化較大，多暴雨洪澇災害，降水集中于4—6月的前汛期和臺風汛期7—9月，年平均臺風出現(xiàn)3.5個，暴雨年平均5.7d，大暴雨年發(fā)生概率達80%以上，其大暴雨多為臺風登陸影響，以柘榮縣出現(xiàn)概率最大。（2）冰雹。寧德市多冰雹，年平均2.6d，冰雹西北山區(qū)多、沿海地帶少，其中福安和柘榮冰雹出現(xiàn)次數(shù)最多，周寧、壽寧、屏南和古田為冰雹多發(fā)地帶，處于沿海的寧德、霞浦和福鼎相對為少雹區(qū)。冰雹出現(xiàn)在3—9月，集中于冷暖空氣交匯頻繁的3—4月，其次是7—8月，這4個月冰雹日數(shù)約占年總降雹日數(shù)的74%。（3）干旱。寧德市降水豐富，但降水量時間和空間分布不均，西北部的山區(qū)降雨量多于東南部沿海地區(qū)，多臺風影響年份降水量相對較多，加上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平落后，降水偏少年份極易出現(xiàn)局地性干旱和季節(jié)性干旱，整體表現(xiàn)為古田、福鼎、霞浦屬于干旱多發(fā)區(qū)，壽寧、蕉城、周寧和屏南為干旱少發(fā)區(qū)，而福安和柘榮介于兩者之間，給區(qū)域性生產(chǎn)生活造成不利影響。寧德市夏旱出現(xiàn)頻率最高，主要出現(xiàn)在7月上中旬和8月、9月的下旬，其次是秋冬旱，春旱出現(xiàn)的概率較小，其中秋冬旱一般為區(qū)域性干旱。（4）雷暴。寧德市1—12月均會出現(xiàn)雷暴天氣，集中出現(xiàn)在每年的3—9月，6—9月是雷暴高發(fā)期，通常8月出現(xiàn)次數(shù)最多，達20d左右，8月下旬由于副熱帶高壓勢力減弱，北方冷空氣極易南下與暖濕氣流交匯形成強對流天氣，雷電天氣出現(xiàn)頻繁。近些年雷暴日數(shù)明顯減少，但隨著電子電器的廣泛普及，雷電造成的損失仍然嚴重。（5）低溫寒潮。寧德市低溫寒潮呈現(xiàn)西北部出現(xiàn)早、結(jié)束晚，而東南部出現(xiàn)晚、結(jié)束早的現(xiàn)象，低溫寒潮天氣主要出現(xiàn)在冬季，其次是秋季，隨著氣候變暖，秋季寒潮出現(xiàn)次數(shù)呈現(xiàn)出減少趨勢，但春季發(fā)生日數(shù)增加，對冬作物返青和早春播種影響較為不利。分析低溫寒潮月發(fā)生特征可知（圖2），單站低溫寒潮天氣12月出現(xiàn)日數(shù)最多，其次是11月，5月出現(xiàn)日數(shù)最少，6—9月未出現(xiàn)低溫寒潮天氣；區(qū)域性和全區(qū)寒潮也是12月次數(shù)較多，11月次之，其中4—10月未發(fā)生全區(qū)性寒潮天氣。2016年1月20—26日寧德市低溫雨雪寒潮天氣造成強降溫、積雪和道路結(jié)冰，山區(qū)最低氣溫降至-11.0℃～-4.0℃，沿海0℃～-4.0℃，沿海大風9級左右，農(nóng)林漁業(yè)遭受凍害，交通、電力和通訊行業(yè)都受到不同程度的影響?；趯幍率刑鞖鈿夂驈碗s多變，氣象災害多及其危害嚴重，寧德市氣象部門應結(jié)合實際，履行防災減災職能，加大力度進行防災減災能力的建設(shè)，完善氣象災害監(jiān)測預報體系，提升氣象防災減災水平，確保國家財產(chǎn)和人民群眾生命安全。
2寧德市氣象防災減災服務能力建設(shè)現(xiàn)狀
2.1加快氣象觀測預報預警系統(tǒng)建設(shè)
當前，寧德市已經(jīng)完成天基、空基和地基的三位一體氣象立體觀測網(wǎng)的建設(shè)，新一代天氣雷達、邊界層風廓線雷達站、海洋氣象觀測網(wǎng)、農(nóng)村氣象觀測站及災害多發(fā)區(qū)村級監(jiān)測預警設(shè)施為一體的氣象防災減災救災體系也投入使用，觀測網(wǎng)絡(luò)點增加，站點布局得到優(yōu)化，實現(xiàn)對重點區(qū)域內(nèi)如高山、海島、旅游景區(qū)，以及交通、電力、通信等行業(yè)的有效監(jiān)測，強降水等災害性天氣觀測預報能力得到很大程度的增強，及時有效獲取主要氣象災害的智能感知[3]。氣象預報業(yè)務方面，建立時間上從分鐘到年的無縫隙、全覆蓋、智能化預報，完成基于位置的格點化預報，預報的時效性已經(jīng)精細到0～10d，空間分辨率達到5km，同時整合氣象、農(nóng)業(yè)、水利、水文等部門數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)庫和掌上信息共享平臺，實現(xiàn)觀測預報預警信息的共享。
2.2不斷完善氣象災害信息網(wǎng)絡(luò)
氣象部門近年來在防災減災工作中肩負重要職責，為氣象災害提供及時有效的預報預警，提前防御災害，降低災害風險。在航空、海洋、交通等領(lǐng)域聯(lián)合構(gòu)建影響評估模型和基于天氣發(fā)生概率的風險矩陣，通過部門間的協(xié)作溝通，不斷完善氣象災害預警和聯(lián)動的機制，在當前電視臺、廣播電臺、報紙、手機、互聯(lián)網(wǎng)媒體等公共資源，及時快速地無償向社會公眾發(fā)送氣象預報預警信息，將偏遠的農(nóng)村、山區(qū)、沿海區(qū)等作為提高預警信息傳播和接收的能力的重點區(qū)域，開展以用戶為中心、面向全媒體發(fā)展的智慧氣象服務，爭取實現(xiàn)按需自動推送服務。成立應急信息隊伍，形成多渠道、多手段的完善“叫應”機制，解決信息的“最后一公里”難題，提高氣象災害預報預警信息覆蓋率[4]。
2.3建立健全氣象防災減災服務體系建設(shè)
建立氣象防災減災體制，堅持政府主導、部門聯(lián)動、社會參與的原則，搭建具有可靠性、實用性及覆蓋面廣的氣象綜合信息平臺，集天氣預報信息、突發(fā)災害預警、氣象科普知識、農(nóng)事指導、農(nóng)村農(nóng)業(yè)政策及農(nóng)產(chǎn)品供求等信息為一體的服務內(nèi)容，通過信息平臺及時向社會公眾。同時，積極建設(shè)農(nóng)村氣象信息服務站，構(gòu)建農(nóng)村氣象服務體系，提高氣象防災減災信息覆蓋率和群眾滿意度。比如，與寧德市水文資源勘測中心開展合作交流，基于資源共享、優(yōu)勢互補的原則達成合作意愿，通過智能網(wǎng)格預報為水文局提供中期期貨預測和面雨量預報產(chǎn)品，分析旅游景區(qū)附近的流域面雨量預報，及時獲取雨情和預報情況，制作流域洪水預報產(chǎn)品，延長洪澇預警預報預見期，提供出預報成果，并與其他部門共享實時水情網(wǎng)。與寧德市生態(tài)環(huán)境局開展生態(tài)環(huán)境氣象服務合作探討，從部門聯(lián)動、環(huán)境預報預警、人工干預凈化城市空氣、預警預報服務渠道和生態(tài)氣象保障服務5個方面介紹了生態(tài)環(huán)境氣象服務，就城市空氣質(zhì)量預測預報、污染源的傳輸研判、氣象要素與環(huán)境質(zhì)量、人工干預、科研課題等進行了交流，探討了污染源傳輸路徑人工影響天氣干預凈化空氣質(zhì)量的合作，最后雙方落實業(yè)務對接機制，由市氣象局積極開展環(huán)境氣象服務應用研究，雙方在聯(lián)防聯(lián)控、環(huán)境預警預報、科研課題和人工干預凈化空氣等方面開展全方位戰(zhàn)略合作，共同做好生態(tài)氣象保障服務工作，推動寧德生態(tài)環(huán)境氣象服務更上新臺階[5]。
2.4促進人工影響天氣保障能力建設(shè)
寧德市貫徹落實《國務院辦公廳關(guān)于推進人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見》（〔2020〕47號）和《福建省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)推進人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展實施方案的通知》（閩政辦〔2021〕29號）精神，加快推進寧德市人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展，建立人工影響天氣業(yè)務指揮系統(tǒng)，落實機構(gòu)編制，完善軍民聯(lián)合、部門協(xié)作、溝通順暢、高效安全的領(lǐng)導和組織管理體系，加強對旱情和作業(yè)條件的動態(tài)監(jiān)測，及時啟動、科學實施人工增雨抗旱作業(yè)，強化人工影響天氣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)文明建設(shè)、閩東北協(xié)同發(fā)展、重大活動及應急工作中的服務保障作用，有效提升增雨抗旱、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護等方面的人工影響天氣作業(yè)能力。
3加強發(fā)揮氣象防災減災服務職能的思考
近年來，隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，寧德市氣象防災減災能力得到很大的提升，氣象災害監(jiān)測預報體系逐漸得到完善，有效增強社會公眾防災減災意識，但現(xiàn)在還存在公共氣象服務體系不完善、氣象災害監(jiān)測預警水平不高、氣象防災減災基礎(chǔ)設(shè)施投入不足等問題，阻礙了氣象防災減災職能的發(fā)揮，針對這些問題，結(jié)合工作情況和發(fā)展方向，建議從以下3個方面加強思考。
3.1做好組織保障建設(shè)
氣象部門要加快防災減災服務工作的組織保障建設(shè)，建立健全穩(wěn)定增長的地方財政投入機制，各級政府要將氣象災害防御工作納入當?shù)卣目己藘?nèi)容，發(fā)展改革、財政等部門要重點制訂氣象災害監(jiān)測預警和信息系統(tǒng)建設(shè)的投入計劃，要將防災減災系統(tǒng)的運行維護經(jīng)費列入信息化建設(shè)方案，納入地方財政的資金預算。氣象部門加強救災物資儲備體系和氣象災害防范示范點建設(shè)，落實氣象災害救助資金年度預算。調(diào)動一切可以利用的社會資源，推動市場和社會力量參與防災減災救災活動，明確社會力量參與防災減災救災工作的重點范圍、政府部門支持引導的政策措施及實施辦法等，如寧德市氣象局與中國人壽保險寧德市支公司聯(lián)合開展清明茶、葡萄等保險業(yè)務，使社會力量有效參與氣象防災減災工作，助推氣象局更好地發(fā)揮服務職能。
3.2積極開展防災減災宣傳活動
防災減災不僅是政府和職能部門的任務，還要依靠廣大社會公眾的力量，因此充分發(fā)揮職能部門作用的重要工作是通過宣傳提高公眾的防災減災意識，讓公眾既認識到防災減災的重要性，又能在日常避災或者面臨災害時知道如何自救和互救。各地相關(guān)部門大力配合氣象部門宣傳防災減災工作，構(gòu)建社區(qū)、村莊、學校、機關(guān)、企業(yè)、種養(yǎng)殖基地等宣傳場所或平臺，借助全國防災減災日、氣象日主題，有計劃和有目的地進社區(qū)、走機關(guān)、進村入戶等，針對性地對本地區(qū)、本行業(yè)氣象災害風險及抵御災害的綜合能力進行調(diào)查分析，設(shè)計出專業(yè)的防災減災宣傳教育內(nèi)容，確保宣傳形式的形象化、新穎化，目的是社會公眾了解并掌握臺風暴雨、風雹、森林火災、生態(tài)環(huán)境、海洋等災害影響、防范常識和技能，鼓勵社會公眾從個人做起，提高防災減災的意識和能力。
3.3推進人工影響天氣工作的高質(zhì)量發(fā)展
完善人工影響天氣監(jiān)測體系，形成C波段雙偏振雷達、增強型風廓線雷達、微型雨雷達、激光雨滴譜儀、大氣氣溶膠粒徑譜儀和CCN計數(shù)器等新型觀測設(shè)備為一體的監(jiān)測網(wǎng)，開展云霧、降水物理特征的精準探測工作，為人影作業(yè)實施提供天氣監(jiān)測預警、作業(yè)指揮和效果評估等進行技術(shù)支撐。同時，強化組織領(lǐng)導，地方政府增強屬地責任，明確相關(guān)部門職責，完善政府主導、部門聯(lián)動、軍地協(xié)同、綜合監(jiān)管的工作機制，建立財政投入穩(wěn)定增長機制，納入同級財政預算，落實人影工作財政保障。研發(fā)人影作業(yè)智能業(yè)務系統(tǒng)，建立集自動監(jiān)測分析、預報預警、方案設(shè)計、作業(yè)指揮、智能作業(yè)、效果評估服務為一體的地面人影智能業(yè)務展示平臺。加強基層作業(yè)隊伍建設(shè)，通過學習培訓、技能競賽提升工作人員素質(zhì)，培養(yǎng)出人影工作的領(lǐng)軍人才，健全崗位人員福利待遇機制，穩(wěn)定作業(yè)隊伍建設(shè)，提高人工影響天氣作業(yè)安全管理和作業(yè)的能力。
參考文獻
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[4]張莉萍,王建平,范永玲,等.全面提升氣象服務能力合力構(gòu)建氣象防災減災體系[C]//第27屆中國氣象學會年會重大天氣氣候事件與應急氣象服務分會場論文集.2010.
關(guān)鍵詞 地理教學 非智力因素 興趣 意志品質(zhì) 習慣 培養(yǎng)
導言
非智力因素是人們認識活動的動力系統(tǒng),一般指情感、意志、動機、興趣、個性、習慣等方面,它在學生的個體身上形成和表現(xiàn)為思想和學習態(tài)度。[1]教學理論研究表明,教學過程都是智力因素和非智力因素相互結(jié)合、綜合發(fā)展的過程,學生學習的成功都是智力因素與非智力影響、相互作用的結(jié)果。正如沈德立在《非智力因素與成才》叢書中說:“成才過程是一個智力與非智力嚴肅相互影響又以非智力因素決定作用的過程?！?/p>
農(nóng)村初中地理教學中激發(fā)學生的內(nèi)在動力,化非智力因素為智力因素,對全面提高學生的素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新人才,具有特殊的意義。本文結(jié)合自己多年來的教學實踐,對農(nóng)村初中地理教學中非智力因素的培養(yǎng)作膚淺的探討,共同仁參考。
1 濃厚學習興趣的培養(yǎng)
興趣是學習能力的源泉,也是獲得知識的巨大推動力,濃厚的學習興趣求知欲越強。教育學家烏申斯說過:“沒有絲毫興趣的強制學習,將會扼殺學生探求真理的欲強。”孔子曰:“知之者之不知好之者”,就道出了學習與興趣的關(guān)系。因此,學生學習地理的興趣是教好地理的良好開端。
旨在了解學生對地理學科的認識和學習興趣。于是,我2005年5月對幾所農(nóng)村中學1500多名學生進行了一次問卷調(diào)查,其結(jié)果是:喜歡地理科的僅占17.8%,不太喜歡的占38%,不喜歡的占40.7%,不喜歡也不愿學的占2.9%。這種現(xiàn)狀的出現(xiàn),反映了農(nóng)村初中學生的心理傾向,給農(nóng)村學校地理教學帶來了極大的困難。針對農(nóng)村初中地理教學中出現(xiàn)的實際問題,我認為首先要培養(yǎng)學生的地理學習興趣。
1.1 改進教學方法,激發(fā)求知欲
教學過程是信息傳遞交流的雙邊過程,是以教師為主導,學生為主體的過程。作為主體的廣大農(nóng)村初中學生,他們地理基礎(chǔ)知識面窄,理解能力弱。因此,采取行之有效教學方法,成為激發(fā)學生求知欲,提高農(nóng)村初中地理教學質(zhì)量的關(guān)鍵。
在教學中,我精心備課,依據(jù)課程標準,將七、八年級地理分成兩大類,并以第一類世界地理“認識人類的家園——地球”為主,根據(jù)學生的年齡,心理特征,講清最基本的地理知識,讓他們懂得學習地理的基本方法,同時也為他們今后在高中學習地理知識打下基礎(chǔ)。又如在學習“地球的運動”這一節(jié)中“五帶的劃分”著部分內(nèi)容時,我讓學生每人帶一個乒乓球或白色皮球當?shù)厍?在上面畫出南北極、赤道、南北回歸線、南北極圈,并寫出五帶的名稱;然后在“地球”上畫出經(jīng)緯線,用橡皮泥捏成一個小人,放在“地球儀”上經(jīng)緯線交叉的地方,指出北極前后是什么方向?在南極呢?我和學生一起動手做,動手畫,認真指導,課堂氣氛十分活躍,學生學習熱情很高。
課堂小游戲,寓樂于教,有助于學生興趣的發(fā)展。當學習“天氣預報的氣象符號”時,我把各種氣象符號做成大卡片,把學生按小組分成八組,當我拿出寫有一個氣象符號的卡片后,讓學生進行競猜,看誰猜的又快又準,答對了在他所在的小組加分,最后看哪組得分最高。這樣讓學生能眼腦并用,在游戲中學知識,在競爭中掌握知識,趣味無窮。
1.2 聯(lián)系實際,貼近生活,調(diào)動學生的學習興趣
地理學科是一門內(nèi)容豐富,趣味性強的學科,并且與現(xiàn)實生活聯(lián)系十分密切。在教學中,我根據(jù)農(nóng)村當?shù)氐膶嶋H,幫助學生由近及遠,由易到難地認識地理事物,讓學生對地理知識,能看得見,摸得著,使學生覺得學習地理有用、有趣。如在學習“我們需要潔凈的空氣”時,正值秋收季節(jié),村里的農(nóng)民都把稻草焚燒后用稻草灰肥田,濃煙彌漫。此時我因勢利導,提問:秋收季節(jié),農(nóng)民焚燒的稻草產(chǎn)生的濃煙對空氣造成了什么影響?你們喜歡這樣的空氣嗎?如果村里的農(nóng)民焚燒稻草后用稻草灰肥田造成空氣污染,能不能改變這種傳統(tǒng)的肥田方法?問題一提出,課堂活躍,學生們爭先恐后的說出各自的理由,洋溢著對探求地理知識的濃厚興趣。
1.3 開展地理綜合實踐活動,能鞏固學生課堂學到的地理知識技能、擴大學生的地理知識領(lǐng)域,發(fā)展學生的智力,使學生學以致用,學習有用的地理;也使教師有更多的時間接近學生、了解學生,對教學相長的優(yōu)良傳統(tǒng)具有積極的作用。多年來,我針對農(nóng)村學校的實際,開展自制小地球儀、繪制上學線路圖、剪拼中國政區(qū)圖等活動。又如:?？谛潞Ｖ袑W的王青山老師,因地制宜地組織學生進行沙雕,并開發(fā)了校本課程《沙雕·沙漠》[2]。2004年12月29日,馬村太陽灣等沙灘上殘留著大片不明來源的油污,我省70公里長的海域被污染,破壞了我省的海洋資源與環(huán)境。得知消息后,我們組織學生到被污染的海域清除油污,開展研究性調(diào)查,并組織學生寫地理小論文。
2 良好意志品質(zhì)的培養(yǎng)
意志是為了達到一定目的而自覺地努力的心理狀態(tài),它是重要的非智力因素之一。“志不堅者智不達”,堅強的毅力,堅韌的品質(zhì)是學習成功的重要保證。
教學中除了培養(yǎng)學生學習地理興趣,幫助學生掌握地理基礎(chǔ)知識和基本技能外,更應幫助學生形成良好的意志品質(zhì)。來自農(nóng)村中學的學生學不好地理的原因之一就是意志品質(zhì)薄弱。
2.1 進行愛國主義教育,調(diào)動學生學習的自覺性
翻開世界史、自然科學史,沒有哪個國家的人民不把愛國精神看作是一種偉大而崇高的心靈美呢。居里夫人說:“我們波蘭人,當國家遭到奴役時,是無權(quán)離開自己祖國的?！彼炎约喊l(fā)現(xiàn)的一種新的放射性元素取名“釙”,以紀念自己的祖國。[3]我國航空工程和空氣動力學專家錢學森從1950年起就要求回國報效新生的祖國,但被美國當局百般阻撓和迫害,沒收他的書籍,誣蔑他是“間諜”,對他審訊、監(jiān)禁、關(guān)押到一個島上,對他進行慘無人道的折磨和迫害,整整五年多,但他沒有屈服,終于在祖國的幫助下,于1955年獲準回國。我國地質(zhì)學家李四光,他的科學論斷對大慶、勝利油田的發(fā)現(xiàn)起到了指導性的作用,并為地震預報指明了方向。他們排除種種干擾,歷盡艱險,為我國的現(xiàn)代化建設(shè)作出了巨大貢獻。
對來自農(nóng)村的學生來說雖然基礎(chǔ)差,但很樸素實在。教學中應抓住學生積極的好奇的心理,開課時,讓學生各自介紹自己家鄉(xiāng)的變化,觀看祖國風貌等有益的錄象或影片,增強學生的熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國之情。如在講“多民族的大家庭”時,通過主題班會來進行,學生爭先發(fā)言。我國是由56個民族組成的大家庭,自古以來,各民族就繁衍生息在這塊土地上,創(chuàng)造華夏文明;各民族在黨的領(lǐng)導下和睦相處,為實現(xiàn)個民族的團結(jié)、發(fā)展、繁榮;我們國家對少數(shù)民族地區(qū)實行一系列特殊政策,使少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟、生活面貌有了巨大的變化。通過學生的討論,增強了民族意識,加深了愛國之情,使學生真正認識到,我們已獨立于世界民族之林。
2.2 鼓勵學生克服困難,培養(yǎng)學生的堅韌性
意志行動是與克服困難相聯(lián)系的,離開困難,磨礪意志就成為一句空話。
據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,來自農(nóng)村的學生,有一部分在生活和學習上都存在著一定的困難,主要是家庭經(jīng)濟條件差。
對經(jīng)濟條件差的學生首先,要積極引導,鼓勵他們以堅韌不拔的毅力克服生活上的困難;向他們闡明“職業(yè)無貴賤,行行出狀元”的道理;再次,使學生明白生活離不開地理知識,地理學來源于生活、來自于實踐,把地理知識應用于生活、生產(chǎn)實際,用地理規(guī)律改造自然,使學生消除消沉情緒,建立正確的價值觀,努力學習,做一個有志氣的、敢于與困難作斗爭的好學生。
對在學習上存在著一定的困難的學生,在地理教學中,教師應積極啟發(fā)誘導,通過學生自己的能力,獨立探索克服困難的方法和途徑,不斷改進學習方法。同時,向?qū)W生介紹古今中外的不畏艱難險阻執(zhí)著追求,甚至不惜流血犧牲為科學為真理而獻身的地理學家、天文學家、探險家,使學生的意志品質(zhì)從科學家們的頑強的意志和驚人的毅力中,受到熏陶和感染。如大陸漂移學說的創(chuàng)立者——德國氣象學家魏格納,他從地貌學、古生物學、地質(zhì)學以及大地測量學等方面論證,提出了“大陸漂移學說”。但當時被認為是荒謬,然而他堅持自己的觀點和看法,為了進一步尋找證據(jù),四次到格陵蘭島去探險考察,最后犧牲于格陵蘭島。又如我國明代地理學家徐霞客,近代的李四光等等。
3 良好學習習慣的培養(yǎng)
