緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇航空氣象學(xué)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

篇1

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)對(duì)流;臨近預(yù)報(bào);雷達(dá)回波;交叉相關(guān)算法

1.引言

眾所周知，在雷雨季節(jié)里，強(qiáng)對(duì)流天氣不僅危及飛行安全，還常造成民航機(jī)場(chǎng)航班大面積備降、返航和延誤。加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的研究，提高其短期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和臨近預(yù)報(bào)效率，對(duì)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(gè)雷暴科研組，在前期科研成果[1]的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)、研制了一套新的哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)雷暴分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了3個(gè)主要功能：一是實(shí)現(xiàn)了雷暴天氣形勢(shì)的自動(dòng)相似判別，二是實(shí)現(xiàn)了雷暴出現(xiàn)概率0-24h短期預(yù)報(bào);三是實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流天氣0-1h臨近預(yù)報(bào)預(yù)警。本文主要介紹其中的強(qiáng)對(duì)流臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)業(yè)務(wù)平臺(tái)）的設(shè)計(jì)、研制和應(yīng)用情況。

2.設(shè)計(jì)研制介紹

業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)、研制工作始于2011年4月，初級(jí)版本完成于2012年4月，2012年5月并網(wǎng)投入試驗(yàn)，2012年9月通過(guò)民航東北空管局驗(yàn)收并投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，2014年3-6月根據(jù)新的業(yè)務(wù)和技術(shù)需要完成了技術(shù)改造和軟件升級(jí)，并隨即投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。

2.1 硬件設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)平臺(tái)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備的硬件組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為3部分，其一為雷達(dá)探測(cè)部分，其二為雷達(dá)回波數(shù)據(jù)文件的儲(chǔ)存、傳輸和交換部分，其三為業(yè)務(wù)平臺(tái)綜合分析處理部分，其中：1）雷達(dá)回波的探測(cè)由機(jī)場(chǎng)配置的天氣雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并以引接的省臺(tái)天氣雷達(dá)為備份;2）雷達(dá)回波數(shù)據(jù)文件的儲(chǔ)存、傳輸和交換等由機(jī)場(chǎng)配置的氣象局域網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn);3）業(yè)務(wù)平臺(tái)綜合分析處理部分由1臺(tái)工作站和1臺(tái)A4激光打印機(jī)組成，并配備報(bào)警音響（如圖1所示）。

圖1 業(yè)務(wù)平臺(tái)及關(guān)聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖1中，哈爾濱機(jī)場(chǎng)目前配置的天氣雷達(dá)，為民航黑龍江空管分局2010年9月新引進(jìn)的國(guó)產(chǎn)ADWR型C波段多普勒天氣雷達(dá)，該雷達(dá)已于2011年4月經(jīng)中國(guó)民航局批準(zhǔn)后在哈爾濱機(jī)場(chǎng)正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行;該雷達(dá)強(qiáng)度場(chǎng)有效探測(cè)半徑為200km，天線(xiàn)俯仰范圍為00-90o，探測(cè)定位分辨率為0.1o×150m，探測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)定為6min;該雷達(dá)在完成探測(cè)后隨即對(duì)強(qiáng)度場(chǎng)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲門(mén)限及距離訂正、標(biāo)校等處理，還經(jīng)進(jìn)一步處理后輸出多種二次產(chǎn)品。圖1中所示的省臺(tái)天氣雷達(dá)是從黑龍江省氣象臺(tái)引接的天氣雷達(dá)，其型號(hào)與機(jī)場(chǎng)天氣雷達(dá)相似。這兩部雷達(dá)的回波數(shù)據(jù)文件在完成處理及本機(jī)存檔后又另存入氣象局域網(wǎng)，以備業(yè)務(wù)平臺(tái)調(diào)用。

2.2 軟件研制

業(yè)務(wù)平臺(tái)主體軟件和終端操作軟件設(shè)計(jì)在Windows XP及以上環(huán)境下運(yùn)行，其開(kāi)發(fā)語(yǔ)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(jì)劃分為數(shù)據(jù)讀取維護(hù)單元、數(shù)據(jù)插值處理單元、外推計(jì)算告警單元、綜合業(yè)務(wù)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(wù)平臺(tái)軟件的編程過(guò)程及其相關(guān)技術(shù)措施、軟件操作方法等不再詳細(xì)介紹。

圖2 業(yè)務(wù)平臺(tái)操作主窗體示意圖

2.3 技術(shù)指標(biāo)

為業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)有：

（1）具有標(biāo)準(zhǔn)、美觀的Windows簡(jiǎn)體中文界面和友好、快捷的人機(jī)互動(dòng)功能，并具有較強(qiáng)的兼容性，只需調(diào)整數(shù)據(jù)讀取方式，就能夠適應(yīng)其它類(lèi)型天氣雷達(dá)。

（2）自動(dòng)、快捷地訪(fǎng)問(wèn)氣象局域網(wǎng)，讀取多普勒天氣雷達(dá)PPI、CAPPI數(shù)據(jù)，完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、回波數(shù)據(jù)插值處理、質(zhì)量控制等。

（3）自動(dòng)、快捷地完成雷達(dá)回波移動(dòng)矢量的計(jì)算、移動(dòng)矢量的質(zhì)量控制和再處理，并將回波移動(dòng)矢量特征直觀地屏顯出來(lái)。

（4）自動(dòng)、快捷地完成雷達(dá)回波的未來(lái)位置、形狀和強(qiáng)度的分析、推算并直觀屏顯，對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)的強(qiáng)對(duì)流回波將及時(shí)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(wù)平臺(tái)的參數(shù)設(shè)置、監(jiān)測(cè)范圍預(yù)約、監(jiān)測(cè)強(qiáng)度預(yù)約、圖像打印輸出、圖形文件儲(chǔ)存、提供幫助信息等。

3.主要技術(shù)措施

3.1 算法簡(jiǎn)介

（1）采用的外推算法及其基本原理：業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)雷達(dá)回波圖像的外推計(jì)算采用了交叉相關(guān)算法[2]，其基本原理是通過(guò)分析相鄰時(shí)次的雷達(dá)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(shí)次的雷達(dá)回波的最佳擬合關(guān)系，計(jì)算回波區(qū)域移動(dòng)矢量，根據(jù)移動(dòng)矢量特征推算回波未來(lái)位置和形狀，并強(qiáng)對(duì)流臨近預(yù)報(bào)預(yù)警。

（2）算法主要特點(diǎn)：交叉相關(guān)算法是通過(guò)追蹤雷達(dá)回波的特征來(lái)計(jì)算移動(dòng)矢量、進(jìn)行回波外推的，因此對(duì)一定時(shí)段和一定范圍內(nèi)的雷達(dá)回波而言，這種算法既考慮了回波移動(dòng)大小和移動(dòng)方向的變化，又考慮了回波區(qū)域在移動(dòng)中的形變，具有一定的物理意義。據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究表明[2-6]，利用該算法計(jì)算回波移動(dòng)矢量、對(duì)回波進(jìn)行0-1h外推是有效的，這在本文所舉個(gè)例中也得到驗(yàn)證。當(dāng)然，文中采用的算法目前還只是一種線(xiàn)性外推方法，忽略了回波在移動(dòng)中的非線(xiàn)性變化、垂直運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度變化等因素，因此如果外推時(shí)間太長(zhǎng)就失去意義。

3.2 計(jì)算流程

（1）首先，把極坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式的雷達(dá)回波進(jìn)行插值處理并轉(zhuǎn)換到三維直角坐標(biāo)中，選擇其中具有代表性的高度或角度的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，將其劃分為若干等同大小的正方形小區(qū)域，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t2與前一時(shí)刻t1的小區(qū)域前后之間的相關(guān)系數(shù)R（計(jì)算公式略）。

（2）然后，通過(guò)尋找最大相關(guān)系數(shù)來(lái)確定小區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、計(jì)算回波移動(dòng)矢量：對(duì)t2時(shí)刻某小區(qū)域，找到它在t1時(shí)刻中相關(guān)系數(shù)最大的小區(qū)域，t1時(shí)刻的小區(qū)域即為t2時(shí)刻的小區(qū)域在Δt（=t2-t1）時(shí)段以前的移動(dòng)起點(diǎn)，計(jì)算出這兩個(gè)小區(qū)域中點(diǎn)之間的方向、距離，即為該小區(qū)域的移動(dòng)矢量。將各小區(qū)域的移動(dòng)矢量全部計(jì)算出來(lái)，就得到了整個(gè)雷達(dá)回波區(qū)域從t1時(shí)刻至t2時(shí)刻的移動(dòng)矢量特征。

（3）最后，對(duì)雷達(dá)回波區(qū)域移動(dòng)矢量進(jìn)行質(zhì)量控制處理，包括缺省區(qū)域插值處理、移動(dòng)矢量方向和移動(dòng)大小偏差處理后，根據(jù)回波移動(dòng)矢量對(duì)回波進(jìn)行外推計(jì)算，就可獲得整個(gè)回波區(qū)域的外推預(yù)測(cè)圖像。

3.3 回波數(shù)據(jù)

（1）數(shù)據(jù)的讀取處理：業(yè)務(wù)平臺(tái)軟件安裝在氣象局域網(wǎng)預(yù)報(bào)終端上，它通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)氣象局域網(wǎng)雷達(dá)終端，讀取所需的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，隨即進(jìn)行插值處理和坐標(biāo)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(biāo)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(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)噪聲門(mén)限、距離訂正和標(biāo)校等處理，因此不再做類(lèi)似處理;哈爾濱機(jī)場(chǎng)凈空條件較好，200km范圍內(nèi)沒(méi)有高大自然障礙物，只是機(jī)場(chǎng)周邊部分人工障礙物對(duì)雷達(dá)探測(cè)有一定影響。經(jīng)過(guò)插值處理和坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換后的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，只要選擇適宜的角度或高度，并經(jīng)過(guò)技術(shù)控制處理后，就可用于交叉相關(guān)分析和外推計(jì)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(jìn)的天氣雷達(dá)探測(cè)定位分辨率為0.1o×150m，程序設(shè)計(jì)中將小區(qū)域大小設(shè)定為4.8km×4.8km[3-5]，將相鄰2個(gè)小區(qū)域中點(diǎn)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(jìn)行交叉計(jì)算過(guò)程中，并不是將t2時(shí)刻某小區(qū)域與t1時(shí)刻所有小區(qū)域都進(jìn)行相關(guān)對(duì)比，而是限定在一個(gè)特定范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)t2時(shí)刻某小區(qū)域在t1時(shí)刻的搜索范圍，劃定在以該小區(qū)域中點(diǎn)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(dòng)速度，將Vmax取值為100km/h，則r取值為10.0km。

（3）交叉相關(guān)計(jì)算步長(zhǎng)的控制：交叉相關(guān)的計(jì)算步長(zhǎng)影響移動(dòng)矢量的計(jì)算精度，程序設(shè)計(jì)中將t2時(shí)刻某小區(qū)域在t1時(shí)刻搜索范圍內(nèi)的相關(guān)計(jì)算步長(zhǎng)限定為3個(gè)格點(diǎn)[5]，這樣雖然計(jì)算量大一些，但卻提高了計(jì)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(dāng)某小區(qū)域中回波值小于12dBZ的格點(diǎn)數(shù)超過(guò)總格點(diǎn)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(dòng)矢量偏差的處理：由于一些雜波的影響、計(jì)算過(guò)程誤差及其它隨機(jī)因素，導(dǎo)致在移動(dòng)矢量計(jì)算出來(lái)后，常常有一少部分移動(dòng)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(duì)此利用該移動(dòng)矢量周邊有效的矢量數(shù)據(jù)，用線(xiàn)性插值的方法來(lái)進(jìn)行平滑處理[5]、進(jìn)行計(jì)算質(zhì)量控制。

（3）適宜的范圍和高度[3-5]：鑒于業(yè)務(wù)實(shí)用性要求，回波強(qiáng)度場(chǎng)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(shí)主要使用3km高度數(shù)據(jù)，這是因?yàn)?km高度回波對(duì)于強(qiáng)對(duì)流降水系統(tǒng)具有一定的代表性;在使用PPI數(shù)據(jù)時(shí)主要使用0.5°仰角數(shù)據(jù)，這是因?yàn)檠鼋翘呔筒荒芡耆从尺h(yuǎn)距離區(qū)域的強(qiáng)對(duì)流信息。

3.6 圖像外推

（1）外推方式：采取線(xiàn)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(qiáng)對(duì)流回波，還采取了用于監(jiān)測(cè)特定區(qū)域的特定外推方式來(lái)進(jìn)行回波外推，即設(shè)定一個(gè)回波強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)值（比如≥30dBZ），臨近預(yù)報(bào)軟件將只對(duì)監(jiān)測(cè)值回波區(qū)域進(jìn)行外推，如果在外推圖像中存在監(jiān)測(cè)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(shí)間：鑒于雷達(dá)探測(cè)時(shí)間間隔為6min，因此可以根據(jù)需要在1h內(nèi)進(jìn)行6min任意倍數(shù)時(shí)間外推，比如12min、18min、30min、60min等。在強(qiáng)對(duì)流天氣條件下，0-1h及時(shí)準(zhǔn)確的臨近預(yù)報(bào)必將為空管決策提供一個(gè)及時(shí)有效的重要依據(jù)。

（3）預(yù)報(bào)預(yù)警：至于如何根據(jù)回波外推預(yù)測(cè)圖像開(kāi)展臨近預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)、采取相應(yīng)的航空管制措施，需要經(jīng)氣象臺(tái)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(gè)可行方案來(lái)界定。

4.業(yè)務(wù)應(yīng)用情況

4.1 應(yīng)用效果

在2013-2014年、每年6-8月的雷雨季節(jié)里，業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)哈爾濱機(jī)場(chǎng)每次出現(xiàn)的雷雨天氣過(guò)程都進(jìn)行了0-1h臨近預(yù)報(bào)預(yù)警應(yīng)用，其中，30min的雷達(dá)回波外推預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖像的擬合率達(dá)到70.0%，60min外推預(yù)測(cè)圖像擬合率達(dá)59.0%，這表明業(yè)務(wù)平臺(tái)能夠輸出較為及時(shí)、準(zhǔn)確的臨近預(yù)報(bào)預(yù)警信息，在哈爾濱機(jī)場(chǎng)保障航班飛行安全和正常的日常氣象服務(wù)工作中發(fā)揮了積極作用，達(dá)到了預(yù)期效果。

4.2 個(gè)例演示

4.2.1 個(gè)例天氣概況

2014年6月7日，受冷渦系統(tǒng)影響，哈爾濱機(jī)場(chǎng)經(jīng)歷一次強(qiáng)雷雨天氣過(guò)程：19：32（采用北京時(shí)，以下同）強(qiáng)雷暴伴強(qiáng)降水滾滾而至，雷暴持續(xù)時(shí)間雖然很短，不到30min，但降雨量卻達(dá)20.6mm，并先后造成3個(gè)航班備降或返航、共10個(gè)航班延誤。下面是當(dāng)時(shí)采用PPI特定外推方式進(jìn)行強(qiáng)回波0-1h外推的應(yīng)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(jī)場(chǎng)2014年6月7日18：21和18：27兩個(gè)時(shí)刻0.5oPPI回波圖（如圖3所示），其中設(shè)定回波強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)值≥30dBZ（如圖3（b）中的黑色實(shí)線(xiàn)內(nèi)區(qū)域所示），其它計(jì)算參數(shù)與前文中所述的相同。

圖3 2014年6月7日0.5oPPI實(shí)況及移動(dòng)矢量圖

圖4 2014年6月7日0.5° PPI預(yù)測(cè)與實(shí)況對(duì)比圖

4.2.3 移動(dòng)矢量計(jì)算

利用圖3中的兩張回波圖，計(jì)算出回波區(qū)域的移動(dòng)矢量（見(jiàn)圖3（b）中的紅色箭頭）。從中可以看出，回波區(qū)域移動(dòng)矢量是不完全一致的，根據(jù)這些矢量外推出來(lái)的回波預(yù)測(cè)圖既反應(yīng)回波的移動(dòng)方向和移動(dòng)快慢，又反應(yīng)回波在移動(dòng)中的形變。

4.2.4 圖像外推預(yù)測(cè)

根據(jù)前期計(jì)算出來(lái)的回波區(qū)域移動(dòng)矢量，從外推起始時(shí)刻18：27開(kāi)始進(jìn)行外推計(jì)算，先后外推出未來(lái)10張回波預(yù)測(cè)圖（每次運(yùn)行時(shí)間約為1min），限于篇幅，文中只演示30min、60min外推預(yù)測(cè)效果，如圖4所示，其中，左側(cè)為外推起始時(shí)刻18：27實(shí)況圖與強(qiáng)對(duì)流特定監(jiān)測(cè)區(qū)域的外推預(yù)測(cè)圖（圖4中暗紅陰影區(qū)域）的合成圖，右側(cè)為外推時(shí)間對(duì)應(yīng)的回波實(shí)況圖。

4.3 應(yīng)用分析

（1）個(gè)例效果分析：此次針對(duì)強(qiáng)對(duì)流回波監(jiān)測(cè)區(qū)域的每次外推，預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖都較為接近，而且外推時(shí)間越短越更吻合：在30min外推預(yù)測(cè)圖像中（對(duì)應(yīng)時(shí)間18：57），預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖相比，整個(gè)回波區(qū)域的強(qiáng)對(duì)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(qiáng)對(duì)流區(qū)域在逐漸靠近機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)也就是從19：00開(kāi)始聞雷。在60min外推預(yù)測(cè)圖像中（對(duì)應(yīng)時(shí)間19：27），強(qiáng)回波區(qū)域已經(jīng)抵達(dá)機(jī)場(chǎng)，與實(shí)際回波實(shí)況圖基本一致，雖靠近機(jī)場(chǎng)南邊的回波區(qū)域的形狀和范圍存在一定差異，但機(jī)場(chǎng)周邊的強(qiáng)回波區(qū)域的中心位置在預(yù)測(cè)圖與實(shí)況圖中相比仍比較接近，而機(jī)場(chǎng)也就是從19：32開(kāi)始出現(xiàn)了強(qiáng)雷雨，這表明預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖之間沒(méi)有明顯的時(shí)間差距，60min外推圖像仍是有效的、具有一定的參考價(jià)值。

（2）個(gè)例不足分析：此次外推應(yīng)用也存在一些不足，比如在30min外推圖像中，機(jī)場(chǎng)上空強(qiáng)回波區(qū)域左側(cè)的一塊在實(shí)況圖中其實(shí)已消散，在60min外推圖像中，強(qiáng)回波區(qū)前沿抵近機(jī)場(chǎng)，靠近機(jī)場(chǎng)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?yàn)槲闹惺褂玫幕夭ㄍ馔萍夹g(shù)暫不考慮回波在移動(dòng)過(guò)程中的強(qiáng)度變化。

（3）整體效果分析：在2013-2014年、每年6-8月共2a的應(yīng)用中，業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)低氣壓、鋒面和高空槽等天氣系統(tǒng)造成的強(qiáng)對(duì)流回波具有較好的外推預(yù)報(bào)預(yù)警效果，但對(duì)冷渦系統(tǒng)造成的渦旋狀的強(qiáng)對(duì)流回波的外推效果相對(duì)較差一些。此外在采取CAPPI外推應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)CAPPI中心“空洞”影響外推計(jì)算效果，需要下一步進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

5.結(jié)束語(yǔ)

科研組基于哈爾濱機(jī)場(chǎng)多普勒天氣雷達(dá)和局域網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施，采用交叉相關(guān)算法，設(shè)計(jì)研制的臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺(tái)，利用雷達(dá)回波在連續(xù)時(shí)次上的空間最優(yōu)相關(guān)性，計(jì)算回波的移動(dòng)方向和移動(dòng)大小，并采取了必要的回波數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和計(jì)算過(guò)程質(zhì)量控制等措施，有效地遏制和避免了異?；夭ㄓ绊憽⒂?jì)算偏差影響，這對(duì)外推預(yù)測(cè)強(qiáng)對(duì)流回波未來(lái)的位置和形狀、開(kāi)展強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)預(yù)警在0-1h是有效的。當(dāng)然，目前科研組采用的回波外推方法還暫時(shí)只是一種線(xiàn)性算法，沒(méi)有考慮回波在移動(dòng)演變中的非線(xiàn)性變化、垂直運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度演變等，如果外推計(jì)算的時(shí)間太長(zhǎng)就失去意義?？蒲薪M計(jì)劃在下一步工作中將對(duì)業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)再升級(jí)，將采取當(dāng)前更為先進(jìn)的處理技術(shù)[4-6]來(lái)改進(jìn)外推算法、完善臨近預(yù)報(bào)預(yù)警方法。

參考文獻(xiàn)

[1]黃紅兵，劉均力，陳霞等.哈爾濱機(jī)場(chǎng)雷暴分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J].氣象，2001，27（S）：79-82.

[2]Rinehart R E，Carver E T.Three-dimensional storm motion detection by conventional weather radar[J].Nature，1978，237：287-289.

[3]陳明軒，王迎春，俞小鼎.交叉相關(guān)外推算法的改進(jìn)及其在對(duì)流臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2007，18 （5）：690-701.

[4]曾小團(tuán)，梁巧倩，農(nóng)孟松等.交叉相關(guān)算法在強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].氣象，2010，36（1）：31-40.

[5]馮業(yè)榮，曾沁，梁巧倩等.綜合臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)“雨燕” （GRAPES-SWIFT）之0-3小時(shí)雷達(dá)外推算法研究.第二十一粵港澳氣象科技研討會(huì)論文[G].香港：香港天文臺(tái)網(wǎng)站，2009.

篇2

氣象部門(mén)屬于公益性事業(yè)單位，防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)工作科技性、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，關(guān)聯(lián)融合度高且支撐作用顯著，是國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)不可替代的重要力量，關(guān)乎人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展，因此提升氣象保障服務(wù)能力至關(guān)重要[1]。要進(jìn)一步提高思想認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)推進(jìn)氣象防災(zāi)減災(zāi)能力建設(shè)，提高氣象保障服務(wù)能力的責(zé)任感和使命感，開(kāi)展精準(zhǔn)、高效、權(quán)威的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作，建立綜合防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線(xiàn)，促進(jìn)氣象部門(mén)防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)職能的發(fā)揮[2]。

1寧德市針對(duì)主要?dú)庀鬄?zāi)害開(kāi)展防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)的重要性

氣象災(zāi)害是最常見(jiàn)的主要自然災(zāi)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(fēng)氣候，嚴(yán)寒和酷熱天氣少，溫暖濕潤(rùn)，雨水豐沛，是我國(guó)大黃魚(yú)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(fù)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(zāi)害頻發(fā)，其中暴雨、冰雹、雷電、干旱、低溫寒潮等災(zāi)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(dá)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(kāi)始進(jìn)入汛期，5月為主汛期，降水量較4月明顯增加，與我國(guó)大部分地區(qū)不同的是，寧德市7月進(jìn)入臺(tái)風(fēng)季，在副熱帶高壓的影響下，7月臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)偏少，多晴熱少雨天氣（圖1）?？偟目磥?lái)，在季風(fēng)和臺(tái)風(fēng)共同影響下，寧德市降水量年際間變化較大，多暴雨洪澇災(zāi)害，降水集中于4—6月的前汛期和臺(tái)風(fēng)汛期7—9月，年平均臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)3.5個(gè)，暴雨年平均5.7d，大暴雨年發(fā)生概率達(dá)80%以上，其大暴雨多為臺(tái)風(fēng)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(duì)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(gè)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(shí)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(tái)風(fēng)影響年份降水量相對(duì)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(huì)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(dá)20d左右，8月下旬由于副熱帶高壓勢(shì)力減弱，北方冷空氣極易南下與暖濕氣流交匯形成強(qiáng)對(duì)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(yán)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(shì)，但春季發(fā)生日數(shù)增加，對(duì)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(qiáng)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(fēng)9級(jí)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?fù)雜多變，氣象災(zāi)害多及其危害嚴(yán)重，寧德市氣象部門(mén)應(yīng)結(jié)合實(shí)際，履行防災(zāi)減災(zāi)職能，加大力度進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)能力的建設(shè)，完善氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系，提升氣象防災(zāi)減災(zāi)水平，確保國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民群眾生命安全。

2寧德市氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力建設(shè)現(xiàn)狀

2.1加快氣象觀測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

當(dāng)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(cè)網(wǎng)的建設(shè)，新一代天氣雷達(dá)、邊界層風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)站、海洋氣象觀測(cè)網(wǎng)、農(nóng)村氣象觀測(cè)站及災(zāi)害多發(fā)區(qū)村級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)施為一體的氣象防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體系也投入使用，觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)增加，站點(diǎn)布局得到優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)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(cè)，強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣觀測(cè)預(yù)報(bào)能力得到很大程度的增強(qiáng)，及時(shí)有效獲取主要?dú)庀鬄?zāi)害的智能感知[3]。氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)方面，建立時(shí)間上從分鐘到年的無(wú)縫隙、全覆蓋、智能化預(yù)報(bào)，完成基于位置的格點(diǎn)化預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)的時(shí)效性已經(jīng)精細(xì)到0～10d，空間分辨率達(dá)到5km，同時(shí)整合氣象、農(nóng)業(yè)、水利、水文等部門(mén)數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)庫(kù)和掌上信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警信息的共享。

2.2不斷完善氣象災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)

氣象部門(mén)近年來(lái)在防災(zāi)減災(zāi)工作中肩負(fù)重要職責(zé)，為氣象災(zāi)害提供及時(shí)有效的預(yù)報(bào)預(yù)警，提前防御災(zāi)害，降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。在航空、海洋、交通等領(lǐng)域聯(lián)合構(gòu)建影響評(píng)估模型和基于天氣發(fā)生概率的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，通過(guò)部門(mén)間的協(xié)作溝通，不斷完善氣象災(zāi)害預(yù)警和聯(lián)動(dòng)的機(jī)制，在當(dāng)前電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、報(bào)紙、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)媒體等公共資源，及時(shí)快速地?zé)o償向社會(huì)公眾發(fā)送氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息，將偏遠(yuǎn)的農(nóng)村、山區(qū)、沿海區(qū)等作為提高預(yù)警信息傳播和接收的能力的重點(diǎn)區(qū)域，開(kāi)展以用戶(hù)為中心、面向全媒體發(fā)展的智慧氣象服務(wù)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)按需自動(dòng)推送服務(wù)。成立應(yīng)急信息隊(duì)伍，形成多渠道、多手段的完善“叫應(yīng)”機(jī)制，解決信息的“最后一公里”難題，提高氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信息覆蓋率[4]。

2.3建立健全氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)體系建設(shè)

建立氣象防災(zāi)減災(zāi)體制，堅(jiān)持政府主導(dǎo)、部門(mén)聯(lián)動(dòng)、社會(huì)參與的原則，搭建具有可靠性、實(shí)用性及覆蓋面廣的氣象綜合信息平臺(tái)，集天氣預(yù)報(bào)信息、突發(fā)災(zāi)害預(yù)警、氣象科普知識(shí)、農(nóng)事指導(dǎo)、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(wù)內(nèi)容，通過(guò)信息平臺(tái)及時(shí)向社會(huì)公眾。同時(shí)，積極建設(shè)農(nóng)村氣象信息服務(wù)站，構(gòu)建農(nóng)村氣象服務(wù)體系，提高氣象防災(zāi)減災(zāi)信息覆蓋率和群眾滿(mǎn)意度。比如，與寧德市水文資源勘測(cè)中心開(kāi)展合作交流，基于資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的原則達(dá)成合作意愿，通過(guò)智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)為水文局提供中期期貨預(yù)測(cè)和面雨量預(yù)報(bào)產(chǎn)品，分析旅游景區(qū)附近的流域面雨量預(yù)報(bào)，及時(shí)獲取雨情和預(yù)報(bào)情況，制作流域洪水預(yù)報(bào)產(chǎn)品，延長(zhǎng)洪澇預(yù)警預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期，提供出預(yù)報(bào)成果，并與其他部門(mén)共享實(shí)時(shí)水情網(wǎng)。與寧德市生態(tài)環(huán)境局開(kāi)展生態(tài)環(huán)境氣象服務(wù)合作探討，從部門(mén)聯(lián)動(dòng)、環(huán)境預(yù)報(bào)預(yù)警、人工干預(yù)凈化城市空氣、預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)渠道和生態(tài)氣象保障服務(wù)5個(gè)方面介紹了生態(tài)環(huán)境氣象服務(wù)，就城市空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、污染源的傳輸研判、氣象要素與環(huán)境質(zhì)量、人工干預(yù)、科研課題等進(jìn)行了交流，探討了污染源傳輸路徑人工影響天氣干預(yù)凈化空氣質(zhì)量的合作，最后雙方落實(shí)業(yè)務(wù)對(duì)接機(jī)制，由市氣象局積極開(kāi)展環(huán)境氣象服務(wù)應(yīng)用研究，雙方在聯(lián)防聯(lián)控、環(huán)境預(yù)警預(yù)報(bào)、科研課題和人工干預(yù)凈化空氣等方面開(kāi)展全方位戰(zhàn)略合作，共同做好生態(tài)氣象保障服務(wù)工作，推動(dòng)寧德生態(tài)環(huán)境氣象服務(wù)更上新臺(tái)階[5]。

2.4促進(jìn)人工影響天氣保障能力建設(shè)

寧德市貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》（〔2020〕47號(hào)）和《福建省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)推進(jìn)人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》（閩政辦〔2021〕29號(hào)）精神，加快推進(jìn)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(wù)指揮系統(tǒng)，落實(shí)機(jī)構(gòu)編制，完善軍民聯(lián)合、部門(mén)協(xié)作、溝通順暢、高效安全的領(lǐng)導(dǎo)和組織管理體系，加強(qiáng)對(duì)旱情和作業(yè)條件的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)啟動(dòng)、科學(xué)實(shí)施人工增雨抗旱作業(yè)，強(qiáng)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(dòng)及應(yīng)急工作中的服務(wù)保障作用，有效提升增雨抗旱、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)等方面的人工影響天氣作業(yè)能力。

3加強(qiáng)發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)職能的思考

近年來(lái)，隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，寧德市氣象防災(zāi)減災(zāi)能力得到很大的提升，氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系逐漸得到完善，有效增強(qiáng)社會(huì)公眾防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，但現(xiàn)在還存在公共氣象服務(wù)體系不完善、氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警水平不高、氣象防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施投入不足等問(wèn)題，阻礙了氣象防災(zāi)減災(zāi)職能的發(fā)揮，針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合工作情況和發(fā)展方向，建議從以下3個(gè)方面加強(qiáng)思考。

3.1做好組織保障建設(shè)

氣象部門(mén)要加快防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)工作的組織保障建設(shè)，建立健全穩(wěn)定增長(zhǎng)的地方財(cái)政投入機(jī)制，各級(jí)政府要將氣象災(zāi)害防御工作納入當(dāng)?shù)卣目己藘?nèi)容，發(fā)展改革、財(cái)政等部門(mén)要重點(diǎn)制訂氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警和信息系統(tǒng)建設(shè)的投入計(jì)劃，要將防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)列入信息化建設(shè)方案，納入地方財(cái)政的資金預(yù)算。氣象部門(mén)加強(qiáng)救災(zāi)物資儲(chǔ)備體系和氣象災(zāi)害防范示范點(diǎn)建設(shè)，落實(shí)氣象災(zāi)害救助資金年度預(yù)算。調(diào)動(dòng)一切可以利用的社會(huì)資源，推動(dòng)市場(chǎng)和社會(huì)力量參與防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)活動(dòng)，明確社會(huì)力量參與防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作的重點(diǎn)范圍、政府部門(mén)支持引導(dǎo)的政策措施及實(shí)施辦法等，如寧德市氣象局與中國(guó)人壽保險(xiǎn)寧德市支公司聯(lián)合開(kāi)展清明茶、葡萄等保險(xiǎn)業(yè)務(wù)，使社會(huì)力量有效參與氣象防災(zāi)減災(zāi)工作，助推氣象局更好地發(fā)揮服務(wù)職能。

3.2積極開(kāi)展防災(zāi)減災(zāi)宣傳活動(dòng)

防災(zāi)減災(zāi)不僅是政府和職能部門(mén)的任務(wù)，還要依靠廣大社會(huì)公眾的力量，因此充分發(fā)揮職能部門(mén)作用的重要工作是通過(guò)宣傳提高公眾的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，讓公眾既認(rèn)識(shí)到防災(zāi)減災(zāi)的重要性，又能在日常避災(zāi)或者面臨災(zāi)害時(shí)知道如何自救和互救。各地相關(guān)部門(mén)大力配合氣象部門(mén)宣傳防災(zāi)減災(zāi)工作，構(gòu)建社區(qū)、村莊、學(xué)校、機(jī)關(guān)、企業(yè)、種養(yǎng)殖基地等宣傳場(chǎng)所或平臺(tái)，借助全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)日、氣象日主題，有計(jì)劃和有目的地進(jìn)社區(qū)、走機(jī)關(guān)、進(jìn)村入戶(hù)等，針對(duì)性地對(duì)本地區(qū)、本行業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及抵御災(zāi)害的綜合能力進(jìn)行調(diào)查分析，設(shè)計(jì)出專(zhuān)業(yè)的防災(zāi)減災(zāi)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(huì)公眾了解并掌握臺(tái)風(fēng)暴雨、風(fēng)雹、森林火災(zāi)、生態(tài)環(huán)境、海洋等災(zāi)害影響、防范常識(shí)和技能，鼓勵(lì)社會(huì)公眾從個(gè)人做起，提高防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)和能力。

3.3推進(jìn)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(cè)體系，形成C波段雙偏振雷達(dá)、增強(qiáng)型風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)、微型雨雷達(dá)、激光雨滴譜儀、大氣氣溶膠粒徑譜儀和CCN計(jì)數(shù)器等新型觀測(cè)設(shè)備為一體的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，開(kāi)展云霧、降水物理特征的精準(zhǔn)探測(cè)工作，為人影作業(yè)實(shí)施提供天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警、作業(yè)指揮和效果評(píng)估等進(jìn)行技術(shù)支撐。同時(shí)，強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)，地方政府增強(qiáng)屬地責(zé)任，明確相關(guān)部門(mén)職責(zé)，完善政府主導(dǎo)、部門(mén)聯(lián)動(dòng)、軍地協(xié)同、綜合監(jiān)管的工作機(jī)制，建立財(cái)政投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制，納入同級(jí)財(cái)政預(yù)算，落實(shí)人影工作財(cái)政保障。研發(fā)人影作業(yè)智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)，建立集自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析、預(yù)報(bào)預(yù)警、方案設(shè)計(jì)、作業(yè)指揮、智能作業(yè)、效果評(píng)估服務(wù)為一體的地面人影智能業(yè)務(wù)展示平臺(tái)。加強(qiáng)基層作業(yè)隊(duì)伍建設(shè)，通過(guò)學(xué)習(xí)培訓(xùn)、技能競(jìng)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(jī)制，穩(wěn)定作業(yè)隊(duì)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(xiàn)

[1]陳香.福建暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空格局與減災(zāi)對(duì)策研究[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(1):104-108.

[2]阮龍斌.淺析寧德市干旱指標(biāo)選用[J].水利科技,2011(1):15-17.

[3]林秀芳,游立杭,文明章.1960～2007年福建省雷暴氣候特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(19):11787-11789.

[4]張莉萍,王建平,范永玲,等.全面提升氣象服務(wù)能力合力構(gòu)建氣象防災(zāi)減災(zāi)體系[C]//第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)重大天氣氣候事件與應(yīng)急氣象服務(wù)分會(huì)場(chǎng)論文集.2010.

篇3

    關(guān)鍵詞  地理教學(xué)  非智力因素  興趣  意志品質(zhì)  習(xí)慣  培養(yǎng)

    導(dǎo)言

    非智力因素是人們認(rèn)識(shí)活動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng),一般指情感、意志、動(dòng)機(jī)、興趣、個(gè)性、習(xí)慣等方面,它在學(xué)生的個(gè)體身上形成和表現(xiàn)為思想和學(xué)習(xí)態(tài)度。[1]教學(xué)理論研究表明,教學(xué)過(guò)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(guò)程,學(xué)生學(xué)習(xí)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(shū)中說(shuō):“成才過(guò)程是一個(gè)智力與非智力嚴(yán)肅相互影響又以非智力因素決定作用的過(guò)程?！?/p>

    農(nóng)村初中地理教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,化非智力因素為智力因素,對(duì)全面提高學(xué)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(lái)的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)農(nóng)村初中地理教學(xué)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(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)

    興趣是學(xué)習(xí)能力的源泉,也是獲得知識(shí)的巨大推動(dòng)力,濃厚的學(xué)習(xí)興趣求知欲越強(qiáng)。教育學(xué)家烏申斯說(shuō)過(guò):“沒(méi)有絲毫興趣的強(qiáng)制學(xué)習(xí),將會(huì)扼殺學(xué)生探求真理的欲強(qiáng)?！笨鬃釉?“知之者之不知好之者”,就道出了學(xué)習(xí)與興趣的關(guān)系。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣是教好地理的良好開(kāi)端。

    旨在了解學(xué)生對(duì)地理學(xué)科的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。于是,我2005年5月對(duì)幾所農(nóng)村中學(xué)1500多名學(xué)生進(jìn)行了一次問(wèn)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(xué)的占2.9%。這種現(xiàn)狀的出現(xiàn),反映了農(nóng)村初中學(xué)生的心理傾向,給農(nóng)村學(xué)校地理教學(xué)帶來(lái)了極大的困難。針對(duì)農(nóng)村初中地理教學(xué)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題,我認(rèn)為首先要培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣。

    1.1  改進(jìn)教學(xué)方法,激發(fā)求知欲

    教學(xué)過(guò)程是信息傳遞交流的雙邊過(guò)程,是以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的過(guò)程。作為主體的廣大農(nóng)村初中學(xué)生,他們地理基礎(chǔ)知識(shí)面窄,理解能力弱。因此,采取行之有效教學(xué)方法,成為激發(fā)學(xué)生求知欲,提高農(nóng)村初中地理教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

    在教學(xué)中,我精心備課,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),將七、八年級(jí)地理分成兩大類(lèi),并以第一類(lèi)世界地理“認(rèn)識(shí)人類(lèi)的家園——地球”為主,根據(jù)學(xué)生的年齡,心理特征,講清最基本的地理知識(shí),讓他們懂得學(xué)習(xí)地理的基本方法,同時(shí)也為他們今后在高中學(xué)習(xí)地理知識(shí)打下基礎(chǔ)。又如在學(xué)習(xí)“地球的運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)中“五帶的劃分”著部分內(nèi)容時(shí),我讓學(xué)生每人帶一個(gè)乒乓球或白色皮球當(dāng)?shù)厍?在上面畫(huà)出南北極、赤道、南北回歸線(xiàn)、南北極圈,并寫(xiě)出五帶的名稱(chēng);然后在“地球”上畫(huà)出經(jīng)緯線(xiàn),用橡皮泥捏成一個(gè)小人,放在“地球儀”上經(jīng)緯線(xiàn)交叉的地方,指出北極前后是什么方向?在南極呢?我和學(xué)生一起動(dòng)手做,動(dòng)手畫(huà),認(rèn)真指導(dǎo),課堂氣氛十分活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情很高。

    課堂小游戲,寓樂(lè)于教,有助于學(xué)生興趣的發(fā)展。當(dāng)學(xué)習(xí)“天氣預(yù)報(bào)的氣象符號(hào)”時(shí),我把各種氣象符號(hào)做成大卡片,把學(xué)生按小組分成八組,當(dāng)我拿出寫(xiě)有一個(gè)氣象符號(hào)的卡片后,讓學(xué)生進(jìn)行競(jìng)猜,看誰(shuí)猜的又快又準(zhǔn),答對(duì)了在他所在的小組加分,最后看哪組得分最高。這樣讓學(xué)生能眼腦并用,在游戲中學(xué)知識(shí),在競(jìng)爭(zhēng)中掌握知識(shí),趣味無(wú)窮。

    1.2  聯(lián)系實(shí)際,貼近生活,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

    地理學(xué)科是一門(mén)內(nèi)容豐富,趣味性強(qiáng)的學(xué)科,并且與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系十分密切。在教學(xué)中,我根據(jù)農(nóng)村當(dāng)?shù)氐膶?shí)際,幫助學(xué)生由近及遠(yuǎn),由易到難地認(rèn)識(shí)地理事物,讓學(xué)生對(duì)地理知識(shí),能看得見(jiàn),摸得著,使學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)地理有用、有趣。如在學(xué)習(xí)“我們需要潔凈的空氣”時(shí),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(shí)我因勢(shì)利導(dǎo),提問(wèn):秋收季節(jié),農(nóng)民焚燒的稻草產(chǎn)生的濃煙對(duì)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(wèn)題一提出,課堂活躍,學(xué)生們爭(zhēng)先恐后的說(shuō)出各自的理由,洋溢著對(duì)探求地理知識(shí)的濃厚興趣。

    1.3    開(kāi)展地理綜合實(shí)踐活動(dòng),能鞏固學(xué)生課堂學(xué)到的地理知識(shí)技能、擴(kuò)大學(xué)生的地理知識(shí)領(lǐng)域,發(fā)展學(xué)生的智力,使學(xué)生學(xué)以致用,學(xué)習(xí)有用的地理;也使教師有更多的時(shí)間接近學(xué)生、了解學(xué)生,對(duì)教學(xué)相長(zhǎng)的優(yōu)良傳統(tǒng)具有積極的作用。多年來(lái),我針對(duì)農(nóng)村學(xué)校的實(shí)際,開(kāi)展自制小地球儀、繪制上學(xué)線(xiàn)路圖、剪拼中國(guó)政區(qū)圖等活動(dòng)。又如:?？谛潞Ｖ袑W(xué)的王青山老師,因地制宜地組織學(xué)生進(jìn)行沙雕,并開(kāi)發(fā)了校本課程《沙雕·沙漠》[2]。2004年12月29日,馬村太陽(yáng)灣等沙灘上殘留著大片不明來(lái)源的油污,我省70公里長(zhǎng)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(xué)生到被污染的海域清除油污,開(kāi)展研究性調(diào)查,并組織學(xué)生寫(xiě)地理小論文。

    2  良好意志品質(zhì)的培養(yǎng)

    意志是為了達(dá)到一定目的而自覺(jué)地努力的心理狀態(tài),它是重要的非智力因素之一?！爸静粓?jiān)者智不達(dá)”,堅(jiān)強(qiáng)的毅力,堅(jiān)韌的品質(zhì)是學(xué)習(xí)成功的重要保證。

    教學(xué)中除了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理興趣,幫助學(xué)生掌握地理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能外,更應(yīng)幫助學(xué)生形成良好的意志品質(zhì)。來(lái)自農(nóng)村中學(xué)的學(xué)生學(xué)不好地理的原因之一就是意志品質(zhì)薄弱。

    2.1  進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性

    翻開(kāi)世界史、自然科學(xué)史,沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家的人民不把愛(ài)國(guó)精神看作是一種偉大而崇高的心靈美呢。居里夫人說(shuō):“我們波蘭人,當(dāng)國(guó)家遭到奴役時(shí),是無(wú)權(quán)離開(kāi)自己祖國(guó)的?！彼炎约喊l(fā)現(xiàn)的一種新的放射性元素取名“釙”,以紀(jì)念自己的祖國(guó)。[3]我國(guó)航空工程和空氣動(dòng)力學(xué)專(zhuān)家錢(qián)學(xué)森從1950年起就要求回國(guó)報(bào)效新生的祖國(guó),但被美國(guó)當(dāng)局百般阻撓和迫害,沒(méi)收他的書(shū)籍,誣蔑他是“間諜”,對(duì)他審訊、監(jiān)禁、關(guān)押到一個(gè)島上,對(duì)他進(jìn)行慘無(wú)人道的折磨和迫害,整整五年多,但他沒(méi)有屈服,終于在祖國(guó)的幫助下,于1955年獲準(zhǔn)回國(guó)。我國(guó)地質(zhì)學(xué)家李四光,他的科學(xué)論斷對(duì)大慶、勝利油田的發(fā)現(xiàn)起到了指導(dǎo)性的作用,并為地震預(yù)報(bào)指明了方向。他們排除種種干擾,歷盡艱險(xiǎn),為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。

    對(duì)來(lái)自農(nóng)村的學(xué)生來(lái)說(shuō)雖然基礎(chǔ)差,但很樸素實(shí)在。教學(xué)中應(yīng)抓住學(xué)生積極的好奇的心理,開(kāi)課時(shí),讓學(xué)生各自介紹自己家鄉(xiāng)的變化,觀看祖國(guó)風(fēng)貌等有益的錄象或影片,增強(qiáng)學(xué)生的熱愛(ài)家鄉(xiāng)、熱愛(ài)祖國(guó)之情。如在講“多民族的大家庭”時(shí),通過(guò)主題班會(huì)來(lái)進(jìn)行,學(xué)生爭(zhēng)先發(fā)言。我國(guó)是由56個(gè)民族組成的大家庭,自古以來(lái),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(dǎo)下和睦相處,為實(shí)現(xiàn)個(gè)民族的團(tuán)結(jié)、發(fā)展、繁榮;我們國(guó)家對(duì)少數(shù)民族地區(qū)實(shí)行一系列特殊政策,使少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)、生活面貌有了巨大的變化。通過(guò)學(xué)生的討論,增強(qiáng)了民族意識(shí),加深了愛(ài)國(guó)之情,使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到,我們已獨(dú)立于世界民族之林。

    2.2  鼓勵(lì)學(xué)生克服困難,培養(yǎng)學(xué)生的堅(jiān)韌性

    意志行動(dòng)是與克服困難相聯(lián)系的,離開(kāi)困難,磨礪意志就成為一句空話(huà)。

    據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),來(lái)自農(nóng)村的學(xué)生,有一部分在生活和學(xué)習(xí)上都存在著一定的困難,主要是家庭經(jīng)濟(jì)條件差。

    對(duì)經(jīng)濟(jì)條件差的學(xué)生首先,要積極引導(dǎo),鼓勵(lì)他們以堅(jiān)韌不拔的毅力克服生活上的困難;向他們闡明“職業(yè)無(wú)貴賤,行行出狀元”的道理;再次,使學(xué)生明白生活離不開(kāi)地理知識(shí),地理學(xué)來(lái)源于生活、來(lái)自于實(shí)踐,把地理知識(shí)應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)際,用地理規(guī)律改造自然,使學(xué)生消除消沉情緒,建立正確的價(jià)值觀,努力學(xué)習(xí),做一個(gè)有志氣的、敢于與困難作斗爭(zhēng)的好學(xué)生。

    對(duì)在學(xué)習(xí)上存在著一定的困難的學(xué)生,在地理教學(xué)中,教師應(yīng)積極啟發(fā)誘導(dǎo),通過(guò)學(xué)生自己的能力,獨(dú)立探索克服困難的方法和途徑,不斷改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。同時(shí),向?qū)W生介紹古今中外的不畏艱難險(xiǎn)阻執(zhí)著追求,甚至不惜流血犧牲為科學(xué)為真理而獻(xiàn)身的地理學(xué)家、天文學(xué)家、探險(xiǎn)家,使學(xué)生的意志品質(zhì)從科學(xué)家們的頑強(qiáng)的意志和驚人的毅力中,受到熏陶和感染。如大陸漂移學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立者——德國(guó)氣象學(xué)家魏格納,他從地貌學(xué)、古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)以及大地測(cè)量學(xué)等方面論證,提出了“大陸漂移學(xué)說(shuō)”。但當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是荒謬,然而他堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)和看法,為了進(jìn)一步尋找證據(jù),四次到格陵蘭島去探險(xiǎn)考察,最后犧牲于格陵蘭島。又如我國(guó)明代地理學(xué)家徐霞客,近代的李四光等等。

    3  良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)