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气象学与气候学论文集锦9篇

时间:2023-03-22 17:32:07

气象学与气候学论文

气象学与气候学论文范文1

关键词:气象学与气候学;教学方法;学习效果

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0065-02

《气象学与气候学》是地理科学专业的一门综合性很强的专业基础课,它研究的对象是气象、天气、气候,教材主要介绍大气物理属性、大气运动、天气系统、气候形成与划分、气候变化及人类活动影响等方面的基础理论知识。大多数学生在学习这门课程中,普遍感到比较难学。因此,如何提高《气象学与气候学》课堂教学效果,是一个值得探讨的问题,以下是笔者在教学过程中总结出来的提高课堂教学效果的一些方法。

一、“问题解决”式教学方法

传统的教学方法是老师讲,学生听,不能充分调动学生的学习热情。建议采用“问题解决”式教学方法,在设计一节课的时候设置一些具有悬念性的问题,使学生置身其中,就可以激发学生的学习动机。运用引发兴趣、引发查询、引发动手、引发讨论、引发辩论等策略,根据具体内容具体设计。最简单的做法就是采取“标题—问号”的方式,使知识问题化。例如大气中三圈环流的形成,首先简化地表影响,单纯考虑热力因素形成的地表大气的运动状态,在学生的头脑中建立起来大气运动的空间表象模式;然后再利用箭头、文字、旋转的地球、地砖偏向力的影响等动画来提问地球表面上的三圈环流是如何形成的?这样就会帮助学生建立气象学的立体空间感,学生很快能理解各纬度带上所形成的气压带和风带的特点及影响,诱发和培养学生思考气象中的大气问题要从三维空间考虑。

地理课堂教学的问题情境主要有以下一些类型:①影像材料问题情境。教师提供丰富的文字、现代化的信息图像材料,把学生引入到一定的思维空间,使问题形象化、具体化,以便发现问题、解决问题、建构知识。②实验问题情境。气象试验在教学中逐渐被重视,同时也在实际应用中起到了很好的作用,例如利用材料作出三圈环流模式图等。③故事问题情境。如在讲锋面气旋时,首先从火烧赤壁谈起,图文并茂地介绍这场经典战役,将锋面气旋的结构与两军的布阵位置、东风的由来联系起来,学生就能把握锋面气旋系统内各个区域风向的差别以及降雨产生的具置。④虚拟实践问题情境。如地理决策教学中用“假如你是……”这样的设问。

二、角色转换教学法

角色转换,就是学生和教师位置对调,让学生也体验一下当教师的角色。这种教学方法的优点是可以使学生主动查阅相关文献、主动熟悉教材中的理论知识、主动寻找生活中的实践积累,来充实自己所讲内容,变被动学习为主动学习。

三、实例教学法

教师在讲课过程中都会穿插实例来对理论知识进行讲解,会收到一定的效果,例如教学台风知识时,要求学生自己上网搜集信息,完整地记录某一次台风发生、发展、消亡的经过,并进行PPT演示、交流等活动,也是比较典型的任务驱动式教学组织。在选用实例教学方法时,要结合教材的特点和学生的实际,尽量从学生日常生活中和身边熟悉的例子着手选择探究的主题。最好选择体验式探究教学模式,让学生自己去体验、探究,有利于学生对所学知识印象更深刻,掌握得更好。例如大气稳定度是教学难点,比较抽象。讲解它时可以举例,稳定状态的大气就像弹簧一样,当我们人为地将弹簧一端拉到一个新位置后,弹簧会弹回去,具有返回平衡点的趋势,稳定大气与之类似。这样,学生就会对稳定大气产生一个感性的认识,理解就会更加深刻了。

四、课堂教学和网络教学相结合的混合式教学方法

因课时有限的问题,本门课程的教材内容得不到全部禅释。建议在课堂上有限的时间内采用多媒体的方式讲授清楚基本理论、重点和难点,然后给学生布置自学提纲,让学生自主学习,并作学习笔记,这一部分可作为学生平时的学习和考核方式。以最小的时间投入获得最大的回报。作为教师我们应积极进行课程的数字化建设,做好从“主角”向“编导”转变、从“传授知识”向“激励创新”转变的思想准备。

五、多媒体加板书教学方法

多媒体使用得过多会导致学生的注意力不集中,为了适时地把学生从多媒体中拉回来,笔者建议在多媒体教学中适当地穿插少量的板书,让学生的注意力重新回到书本里的知识中来。可见,以多媒体教学为主,少量板书式教学为辅的教学方法既能丰富课堂教学,也能提高学生的学习主动性。

六、结论

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。在教学过程中一种模式和教学方法往往不能达到教学目标多元化和学生个体全面化发展的目的。“书本知识”是静态的,“问题”是动态的,只有通过各种问题才能把学生置于学习的主体地位。学习的兴趣被调动起来,才有可能具有较强的学习动机。笔者通过灵活运用启发式、探究式、讨论式等多种教学方法,调动了学生参与学习的积极性,既提高了课堂教学效果,又培养了大学生的综合素质。

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气象学与气候学论文范文2

关键词:中长期径流预报;径流预报;径流分类预报;径流过程预报;大旱大涝预测

中图分类号:TV121文献标志码:A文章编号:16721683(2015)05081706

Classification forecast method for mid to longterm runoff in river basin

LI Hongyan1,XUE Lijun1,WANG Hongrui2,WANG Xiaoxi1

(1.Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment,Ministry of Education,Jilin University,

Changchun 130021,China;2.College of Water Sciences,Beijing Normal University,Beijing 100875,China)

Abstract:Based on the basic principle of hydrologic cycle,the basic concept and classification of mid to longterm runoff forecast are defined from the perspective of impact factors of water vapor sources of river basin runoff,the meteorological factors (midterm),climate factors (longterm),and astronomical factors (very longterm) are selected as the predictors,and the tenday,monthly,seasonally (flood) or annual runoff targeting to the outlet section of river basin (or typical section) and drought and flood trend are forecasted.Through the comparison of the difference in the physical movement mechanism of water vapor system under different time scales,the rationality of “shortterm climate prediction” as the theoretical basis for mid to longterm runoff forecast is demonstrated.The impact factors for the runoff sources in river basin and their performance are summarized as three laws:the periodic law of astronomical factors is the main rule,which reflects the basic state of hydrological and climatic process;the random law of atmospheric circulation has interference on the basic state of hydrology and climate,which leads to fluctuation;and the characteristic law of river basin reflects the comprehensive effects from various factors,which has particularity.Finally,the mid to longterm runoff forecast can be divided into two categories:runoff process forecast in normal year and drought and flood forecast in abnormal calamity year.The former takes the hydrological and climatic elements as predictors whereas the latter takes the astronomical factors as predictors.In terms of service objects,the former serves for the regular operation and scheduling of water projects whereas the latter provides disaster forecast for disaster prevention and reduction in flood control and drought resistance departments.In terms of publication of results,the former provides the quantitative forecast of runoff process whereas the latter provides the qualitative forecast of level 3 (or level 5) and similar years.In terms of forecast methods,the former adopts mathematical statistics method or physical cause correlation analysis whereas the latter adopts comprehensive forecasting identification method of periodicity,randomness,and watershed particularity.

Key words:mid to longterm runoff forecast;runoff forecast;runoff classification forecast;runoff process forecast;serious flood and drought forecast

中国位于气候环境变化最为激烈的季风区,在地理纬度、海陆位置和青藏高原等因素作用下形成的独特的东亚季风环流,导致区域(流域)降雨的时空分布不均匀,加之人口众多的社会因素,使得水资源短缺和旱涝灾害频发成为水文工作面对的严峻挑战。

河川径流是大气降水经过流域下垫面的分配与调蓄作用后汇入河槽的水量,是能够被人为直接调度的水资源,也是评价流域水资源状况的重要指标。一般而言,河川径流与降水量的时空分布规律大体一致[1],但是由于受流域的地形地貌、地质条件、土壤类型、岩石性质、植被以及人类活动等多方面因素的影响,由降水转化为径流的过程比较复杂,导致河川径流的时空分布更为复杂,因此,流域的径流预报相对于降水预报更为复杂和困难。

中长期径流预报可以为解决天然来水与人为用水不协调的水资源调度和防洪抗旱的防灾减灾提供水文信息支持。流域中长期径流预报的研究对象属于多因素耦合作用的复杂开放巨系统,主要表现在以下几方面:(1)影响因素众多,有的难以进行专业化抽象与概括,乃至准确测量;(2)各影响因素之间,以及影响因素与径流之间的作用机理复杂,难以进行物理抽象,乃至数学表达;(3)环境变化导致系统状态的非平稳性[23],如气候变化导致水文循环变化、人类活动导致的下垫面特征变化和跨流域调水直接改变径流的时空分布等,最终导致流域水文资料的非一致性。因此,流域中长期径流预报难以做出精确而可靠的定量预报。

本文从流域中长期径流分类预报基本概念、理论依据和预报方法等方面进行创新探索,拟在针对不同需求提供实用性预报方法。

1中长期径流分类预报的基本概念

1.1中长期径流预报

一般而言,水文预报[4]按预见期的长短分为:(1)预见期为数小时或数天的称为短期水文预报,如河道洪水预报、流域降雨径流预报;(2)预见期较长的称为中长期水文预报,如旬、月、季或年的径流预报等,其中中期与长期的划分尚无统一界定,通常将预见期在15 d以上至1 a以内的称为长期预报;(3)预见期超过1 a称为超长期预报,如对大江大河或较大范围未来旱涝趋势的预测,有时亦称为水情展望。这里的预见期[5]是指预报与预报要素出现的时间间距。黄忠恕[6]认为不同流域其暴雨特征与汇流时间差异性非常大,严格来讲,不存在以预见期长短来划分预报过程长与短的界限。有关人们对短期天气预报和长期天气预报(实质应该为气候预测)的认识历史,下文还有更为详实的阐述。习惯上把根据水文要素做出的预报称为短期预报,把包括气象(或气候)要素在内的水文预报称为中长期预报。由此看来,短期预报和中长期预报的本质差异在于预报因子的不同。因此,本文根据径流来源的水汽形成机理与影响因素,把以气象因素作为预报因子的称为中期径流预报,把以气候因素作为预报因子的称为长期径流预报,把以天文因素作为预报因子的称为超长期径流预报。预报项目为流域出口断面(或典型断面)的旬、月、季(汛期)或年径流,同时也包括对流域旱涝趋势的预测与估计。换言之,以落地雨为预报因子的称为短期水文预报,其他都称为中长期径流预报。

1.2中长期径流分类预报

根据预报因子的不同,中长期径流预报分为正常年份的径流过程预报和异常灾变年份的大旱大涝预测,前者的预报因子为气象或气候因素,后者的为天文因素。两者在形成机理、预报方法和结果上都大不相同。

在径流形成机理方面,流域的气候特征主要受太阳活动、大气环流和自然地理环境等因素的综合作用。太阳辐射为来自水文循环系统之外的天文因素,对气候的影响呈周期性;大气环流是气候形势的主导因子,具有季节性变化规律,与此同时,各种影响因素都是通过影响大气环流来实现各自作用,即大气环流为各种尺度天气系统活动提供基础条件,呈现随机性规律;流域性的自然地理特征对大气环流有一致性的作用规律,反映流域响应的特殊性和一贯性。因此,流域的水文气候就是周期性规律和随机性规律的耦合叠加,在长时间尺度上呈现规律性,在短时间尺度上呈现随机性。研究表明[7],流域径流异常的大旱大涝灾变年份有周期性规律,如嫩江和第二松花江的大旱大涝均存在10 a概周期性,且具有前后1 a的误差。

在预报方法方面,在长序列的观测数据中,径流异常年份的大旱大涝数据无疑是少数的,而正常年份的径流数据占绝大多数。任何一种数理统计方法或数学模型,所模拟的都是众数规律,大旱大涝这样小概率样本不会获得较好的模拟和预报结果。因此,数理统计和物理成因相关分析法适用于径流过程定量预报,而关注于灾害成因及演变规律识别的灾变理论适合径流异常灾变年份的大旱大涝预测。

在服务目的方面,流域径流异常的大旱大涝预报与正常年份的径流过程预报截然不同,前者旨在为决策部门提供是否发生大旱或大涝的灾变信息,丰、平、枯的定性预报足已保证减灾方案制定的方向性;后者主要为水库兴利运行服务,如为发电、灌溉、供水等部门制定较为详细的调度分配方案。

在预报成果形式上,径流异常年份的大旱大涝采用丰平枯分级定性预报,并提供洪水相似年,以借鉴历史洪水过程及灾情状况;而正常年份的径流过程要进行定量预报,才能使结合预报成果编制水库运行优化调度方案具有可操作性。

2中长期径流预报的理论基础

中长期径流预报不仅仅局限于由流域落地雨到河槽径流的产汇流过程,更应探求径流来源的水汽形成原因、条件及其影响因素,而这些内容超出了水文学的研究范畴,已延伸拓展到气象学和气候学的研究领域。因此,中长期径流预报的实质是气象预报和气候预测问题,水文气象学和水文气候学是其学科基础。

2.1长期天气过程

天气预报按预见期的长短通常分为三种:短期天气预报(预见期为2~3 d)、中期天气预报(预见期为4~9 d)、长期天气预报(预见期为10~15 d以上),而预见期在1 a以上的预报称为超长期天气预报。一般而言,长期天气预报的准确率比短期天气预报低。

随着人们对长期天气过程及其物理因子研究的加深,已充分认识到长期天气过程和短期天气过程的重大差别:短期天气过程是一种绝热过程,可以凭借大气运动的初始状态做外延预报;长期天气过程是一种非绝热过程,它的变化取决于大气与下垫面的热量交换,而与大气的初始场关系并不重要。经过长期研究,人们逐步认识到长期天气过程存在三种类型和不同时间尺度变化,见表1。

表1长期天气过程的主要类型和时间尺度[6]

Tab.1Main types and time scale of longterm weather process

类型时间尺度可能的物理原因地气环流低频振荡2~6周超长波振动、大气能量(指数)循环天气气候季节变化3~6个月、

6~12个月大气活动中心、地气相互作用、太阳辐射季节变化年代际气候变化26个月大气环流准两年振动3.5 a海气相互作用(ENSO循环)5~6 a太阳活动双振动11 a太阳黑子周期22 a太阳活动海尔周期(磁周期)30~40 a海气相互作用、气候干湿周期80~90 a太阳活动世纪周期短期气候振动是气候变化中最短的变化过程,通常包括月、季、年气候变化和年代际气候变化。在过去相当长一段时期内,月、季和年气候变化被称为长期天气预报;而1 a以上的气候变化,即年代际气候变化则被称为超长期天气预报。显然,长期天气预报和超长期天气预报概念的界定完全依据预见期的长短,并由短期和中期天气预报延伸而来。从直观认识的角度来看,因其逻辑清楚,便理所当然地被人们接受。但是,随着研究的不断深入,伴随社会生产生活对延长预见期的需求,天气概念也发生了质的变化,即短中期(1~10 d)大气环流状况及其变化是天气学问题,而长期(月、季和年)和超长期(1 a以上)变化则是气候学问题,同时长期天气预报和超长期天气预报主要研究对象和解决的问题而言,如月、季和年的平均环流状况和冷暖(气温)、干湿(降水量)统计特征值等,也完全属于气候学范畴。从20世纪60年代以来,长期和超长期天气预报中普遍采用的预报因子逐渐集中在影响大气环流季节变化的物理因素上,如海气关系、地气关系、日地关系和地球物理因素等,这些物理因素是气候系统的重要组成部分,可称之为气候系统内部物理因素;而太阳活动、日蚀、月蚀和行星引潮力等称为气候系统的外部物理因素。

2.2短期气候预测

20世纪70年代,随着“气候系统”概念的提出,以及世界气象组织开展的全球气候研究计划、国家减灾10 a(1990年-1999年)活动和关于全球气候变暖学术讨论等诸多因素的敦促下,使用长达百年的“长期天气预报”的概念终于被“短期气候预测”所取代。

短期气候预测是根据大气科学原理,采用现代气候动力学、统计学等方法和电子计算机、数据库、通讯技术等手段,在研究气候变化成因的基础上,对月、季、年际时间尺度的气候趋势和气候灾害进行科学预测。

3中长期径流分类预报方法

3.1径流过程定量预报方法

径流过程预报可以归纳为基于气象(气候)条件或其它因素的物理成因分析法和分析水文要素自身变化规律的时间序列分析法两大类[78]。

(1)物理成因分析方法主要有以下几种。a.考虑的因素是在已经出现的天气形势下,影响本流域降水量的水汽条件与抬升作用,采用700 hPa或850 hPa形势图,在水汽输送通道上选择目标站的露点或比湿来反映降水量的水汽条件,并采用冷空气强度和地形条件来表征抬升变化,然后由统计方法得出预报结果。b.应用上一旬的平均环流、前期下垫面情况和前期水量等因素与预报对象建立回归方程,来预测下一旬的水量。c.在分析大气环流的超长波与长波活动的时空变化波谱特征及物理量谱特征的基础上,利用谐谱参数或其它环流因子与预报对象建立预报模型。d.根据大气环流前后期的演变规律,由前期环流预报后期的水文情势,概括出几种旱、涝年前期环流的模式,用判断相似的方法进行定性预测。e.以表征环流特征的各种环流指数与环流特征量和其它影响水文长期变化过程的因子,采用逐步回归或其它多元分析方法与预报对象建立定量联系,据此进行预报。物理成因分析法的难点在于如何将复杂的物理过程抽象为数学表达,半理论半经验的经验公式水平只能给出大尺度的定性预报。

(2)时间序列分析的实质是以水文过程要素的相关关系为预报依据,即相关系数越大,影响权重就越大,但客观上,相邻水文要素间并无因果关系(而与影响因素间存在因果关系)。20世纪60年代初,我国开始把平稳随机过程的理论应用于径流长期预测。考虑到水文序列一般不具有平稳性,而把水文序列分解成趋势项、周期项、随机项,分项预测后进行叠加,其中周期的识别一般用周期图、谱分析和方差分析来进行。20世纪70年代,自回归模型得到进一步的应用,ARMA(自回归移动平均)模型、ARIMA(自回归移动平均求和)模型、季节ARIMA模型,以及非线性门限自回归模型也已用于径流预报。随着数学理论的不断发展,新的数学分支不断涌现,并在水文预报领域得以应用,为中长期径流预报开辟了新的思路和方法,如模糊数学法[9]、人工神经网络方法[1013]、灰色系统理论[1415]、多层递阶预报方法[16]、混沌动力学[1720]及分形理论[21]、最优组合预测方法[22]、小波分析[2325]和支持向量机[2628]等方法。这些方法考虑水文因素和气象因素,同时采用非线性数学方法来模拟流域径流依这些影响因素的变化规律。

3.2大旱大涝定性预测方法

国外对旱涝灾害的研究大多是针对水文现象不确定性规律的模拟[29],例如,Porporato 等[3033]采用混沌理论分析径流序列的动力特性,Sivakurn etc[34]讨论了径流时间序列的噪声问题以及处理方法,Shozo[35]采用小波变换和分形学方法预测时间序列等等,而针对流域水旱灾害的预测却不多见。由于地理环境、人口和社会发展状况的不同,国外侧重于旱涝灾害形成机理及表现规律的科学探索和防灾减灾的组织管理,而我国更加重视研究流域旱涝灾害的预测预报。

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气象学与气候学论文范文3

[关键词]气候 物候 文学家 生命意识 中国智慧

[中图分类号]I206.2[文献标识码]A[文章编号]1000-7326(2015)06-0152-07

在中外文学批评史上,不止一个人提到过气候影响文学这一问题。法国19世纪著名批评家斯达尔夫人(1766-1817)在《论文学》一书里,在讲到“北方文学”(英国、德国、丹麦、瑞典、苏格兰等国的文学)与“南方文学”(希腊、意大利、西班牙、法国等国的文学)之间的地域差别时说:“北方人喜爱的形象和南方人乐于追忆的形象之间存在着差别。气候当然是产生这些差别的主要原因之一。”斯达尔夫人之后,法国另一位著名批评家丹纳(1828-1893)在《艺术哲学》一书里,除了一再强调“精神气候”(风俗习惯与时代精神)对文学艺术的影响,也提到过自然气候对文学艺术的影响:“英国小说老是提到吃饭,最多情的女主角到第三卷末了已经喝过无数杯的茶,吃过无数块的牛油面包,夹肉面包和鸡鸭家禽。气候对这一点大有关系。”自从斯达尔夫人和丹纳提到气候影响文学这一问题之后,在美国、日本等国家的文学批评界,也有学者提到这一问题。气候影响文学这一提法,是一个非常重要的发现。这个发现无论是对文学批评来讲,还是对文学创作来讲,都有着不可低估的意义。它从一个全新的角度揭示了自然环境对文学的影响,这是应该予以充分肯定的。遗憾的是,斯达尔夫人等人并没有就这一问题进行专门的、深入的研究,他们只是点到为止。气候影响文学这个问题,实际上涉及到两个具体问题:一是气候影响文学的途径是什么?二是气候影响文学的主要表现是什么?如果这两个具体问题得不到解答,那么气候影响文学的问题就只能是一个或然性的问题;如果解答了这两个具体问题,气候影响文学的问题就成了一个必然性的问题。关于气候影响文学的主要表现问题,笔者已有多篇论文探讨。①本文的目的,即在试图解答气候影响文学的途径问题。笔者认为,要真正解答这一问题,必须借助气候学与物候学的知识,必须借助中国智慧。

一、从气候学与物候学的角度解答气候影响文学的途径问题

气候是一种自然现象,文学是一种精神现象。气候是不能直接影响文学的,它必须以文学家为中介,气候只能通过影响文学家来影响文学。那么,气候影响文学家的什么呢?可以说,既能影响文学家的身体,也能影响文学家的精神。换句话说,既能影响文学家的生命(包括健康状况、寿命长短等等),也能影响文学家的生命意识(包括对生命的种种情绪体验和理性思考)。就生命(或身体)这一方面而言,气候对所有的人都能构成影响,文学家和普通人并没有什么不同。真正有所不同的,是在生命意识(或精神)方面。正是在生命意识(或精神)方面,文学家对气候有着特殊的反应。

(一)文学家的生命意识

所谓生命意识,是指人类对于生命所产生的一种自觉的情感体验和理性思考,它包含两个层面的内容:一是对生命本身的感悟和认识,例如对生命的起源、历程、形式的探寻,对时序的感觉,对死亡的看法,对命运的思索等等,可以称为“生命本体论”;一是对生命价值的判断和把握,例如对人生的目的、意义、价值的不同看法,可以称为“生命价值论”。人的生命意识的形成,是与人的时间意识同步的。时间是无限的,人的生命却是有限的。面对有限生命和无限时间的矛盾,人们采取了各种各样的应对方式,建立了各种各样的思想和学说,形成了各种各样的生命本体论和生命价值论。所以人的生命意识问题,从本质上来讲,乃是一个时间问题。文学家的生命意识与普通人的生命意识,就其内涵来讲是一样的。但是表现不尽一样。文学家的生命意识比普通人的更强烈,更敏感,也更细腻。尤其是对时序的感觉这一方面,文学家的优势特别明显。

时间的流逝是悄无声息的,一般人对时间的流逝过程,通常是浑然不觉的。在多数情况下,人们之所以能够意识到时间的流逝,之所以会有某种时间上的紧迫感或危机感,是因为受到某些生命现象的启示或警惕。这些生命现象主要包括两个方面:一是人类自身的生老病死,一是动植物的生长荣枯和推移变迁,即有关的物候现象。关于后者,英国学者弗雷泽说:“在自然界全年的现象中,表达死亡与复活的观念,再没有比草木的秋谢春生表达得更明显了。”人是自然界的一分子,人的生命,与自然界的动植物的生命是异质同构的。人的生老病死,与动植物的生长荣枯一样,都体现了自然生命的节律。问题是,一般人对人类自身(尤其是对自己和自己身边的人)的生老病死的反应是敏感的,对动植物的生长荣枯和推移变迁的反应则不够敏感,甚至有些麻痹。多数情况下,似乎只有相关领域的专家(包括种地的农民)和文学家算是例外。然而相关领域的专家对于物候的反应,通常是一种知性的或理性的反应,而文学家的反应,则多是一种感性的或情绪的反应。例如种地的农民看到杨柳绿、桃花开、燕始来等物候现象,想到的是季节的早晚,以及农事的安排;文学家看到杨柳绿、桃花开、燕始来等物候现象,则会想到时间的流逝,并由时间的流逝,想到个体生命的流程、状态、质量、价值和意义。晋代陆机《文赋》云:“遵四时以叹逝,瞻万物而思纷。悲落叶于劲秋,喜柔条于芳春。”就是讲文学家因四时物候的变化,引发了关于生命的或悲或喜的情绪体验。郁达夫在他的散文《杂谈七月》中写道:“阴历的七月天,实在是一年中最好的时候,所谓‘已凉天气未寒时’也,因而民间对于七月的传说、故事之类,也特别的多。诗人善感,对于秋风的惨淡,会发生感慨,原是当然。至于一般无敏锐感受性的平民,对于七月,也会得这样讴歌颂扬的原因,想来总不外乎农忙已过,天气清凉,自己可以安稳来享受自己的劳动成果的缘故。”由此可见一般人和文学家对于物候的反应是不一样的。

文学活动是一种生命体验。文学家不仅能够对动植物的生长荣枯和推移变迁等物候现象有着更敏锐、更细腻、更强烈的体验,而且能够用一种诗化的形式,把他们的这些体验和感知生动形象地表现出来。清代黄宗羲《景州诗集序》云:“诗人萃天地之清气,以月露风云花鸟为其性情,其景与意不可分也。月露风云花鸟之在天地间,俄倾灭没,而诗人能结之不散。常人未尝不有月露风云花鸟之咏,非其性情,极雕绘而不能亲也。”所谓“以月露风云花鸟为其性情”,就是指诗人能够敏锐地、细腻地、强烈地体验和感知动植物的生命律动;所谓“能结之不散”,就是指他们能够抓住这种体验和感知,并且把它用诗化的形式(文学的形式)表现出来。文学家对生命的体验、感知和表现,又可以唤起或强化更多的读者对于生命的感受、思考和体认。所以说,生命意识对所有思维健全的人都是重要的,对文学家尤其重要。一个文学家如果没有敏锐、细腻而强烈的生命意识,不能算是优秀的文学家;一个读者如果不能从优秀的文学作品中感受到生命的流程、状态、质量、价值和意义,他(她)对于生命的体验和思考,乃至他(她)的生命质量,也是要大打折扣的。

(二)气候与物候

文学家为什么对物候现象有着更敏锐、更细腻、更强烈的体验?这与物候的特点有关,也与气候的特点有关。

所谓气候,按照《现代地理科学词典》的解释,是指“某较长时期内气象要素和天气过程的平均特征和综合统计情况”。同气候有两个突出的特点:一是它的周期性,一是它的地域性。气候的周期性,导致物候现象的发生;气候的地域性,导致不同的地区具有不同的物候现象。而所谓物候,按照《现代地理学科学词典》的解释,“是生物受气候诸要素及其他生长因素综合影响的反应”,用著名物候学家竺可桢的话来讲:“就是谈一年中月、露、风、云、花、鸟推移变迁的过程”。物候是随气候的变化而变化的,它的最大特点。就是具有时序性和地域性。通过物候,可以了解气候的变化、时序的更替和各地季节的迟早,所以物候学也被称为生物气候学。

物候被称作是“大自然的语言”。在大自然中。那些受天气气候条件的影响而出现的以一年为周期的自然现象,都属于物候现象。物候现象是非常广泛的,主要包括三种类型:一是植物(包括农作物)物候,如植物的发芽、展叶、开花、结果、叶变色、落叶,农作物的播种、出苗、开花、吐穗等现象;二是动物物候,如候鸟、昆虫及其他两栖类动物的迁徙、始鸣、终鸣、冬眠等现象;三是气象水文现象,如初霜、终霜、初雪、终雪、结冰、解冻等等。物候这门知识,原是为了适应农业生产的需要而产生的。中国是一个历史悠久的农业大国,为了掌握农时,早在周、秦时代,人们就开始了对物候的观测,根据物候来安排农事。中国关于物候的记载,在世界上是最早的,《诗经》、《左传》、《管子》、《夏小正》、《吕氏春秋》、《礼记》、《淮南子》等书,都有不少关于物候的记载。如《礼记・月令》讲:“仲春之月……始雨水,桃始华,仓庚鸣……玄鸟至。至之日……日夜分,雷乃发声,始电。蛰虫咸动,启户始出……耕者少舍,乃修阖扇,寝庙毕备。毋作大事,以妨农之事。”这就是两千多年前人们对黄河流域初春时的物候现象的一个概述。物候学最早是在中国产生的,中国是物候学的故乡。

(三)物候的时序性与文学家的时序感觉

在中国,最早关于物候的记载,是成书于公元前六世纪的《诗经》。《诗经・豳风・七月》云:“四月秀萋,五月鸣蜩”;“八月剥枣,十月获稻”;“七月在野,八月在宇,九月在户,十月蟋蟀入我床下”。讲的就是西周时期豳地(今陕西彬县、旬邑一带)的物候现象。而《秦风・蒹葭》之“蒹葭苍苍,白露为霜”,《邶风・北风》之“北风其凉,雨雪其雾”,《王风-黍离》之“彼黍离离,彼稷之苗”等等,讲的则是西周时期的秦(今陕西中部、甘肃东部一带)、邶(今河南汤阴一带)和东周时期的洛邑(今河南洛阳一带)的物候现象。这说明物候现象不仅影响到农业生产,也影响到文学创作;也说明文学家对于物候现象的感受、观察和描写,实际上要早于相关领域的专家学者。

农民根据相关物候的出现来判断季节的迟早,从而适时地安排农事。文学家则由相关物候的出现,感知时序的更替,从而引发种种关于生命的情绪体验和理性思考。这是中国文学的一大特点,也是一个由来已久的传统。《诗经・唐风・蟋蟀》云:“蟋蟀在堂,岁聿其莫。今我不乐,日月其除。”“蟋蟀在堂”,这是西周时唐地(今山西曲沃一带)秋天的物候。蟋蟀进屋了,一年的时光就所剩无几了,诗人由此想到有限的生命正在一天一天地流失,于是主张及时行乐。但是又认为行乐也不能过分,还得顾及自己的责任:“无已大康,职思其居。好乐无荒,良士瞿瞿。”所谓“忧深而思远也”。这就是文学家由“蟋蟀在堂”这一物候所引发的关于生命的情绪体验和理性思考。所以笔者认为,物候与文学家的生命意识之间,是有必然联系的,就像物候与农事之间有必然联系一样。中国文学有着3000年的历史,其中有2900年是古代文学的历史。古代文学作为农业社会的精神产品,它的题材、情感、思想、表现方法和形成机制等等,无不深深地打上了农业社会的种种印记。由物候联想到时间,再由时间联想到生命的流程、状态、价值和意义,这是许多古代文学作品的一种形成机制。

物候所体现的是大自然的节律。人是大自然的一分子,人的生命同样体现了大自然的节律。是什么东西把物候和文学家的生命意识有机地联结起来了呢?笔者认为,是时间。物候所反映的是季节的迟早和时序的更替,它的实质是个时间问题;文学家的生命意识,是文学家对自身生命和时间的一种自觉,它的实质也是个时间问题。正是时间这个“节点”,把物候和文学家的生命意识有机地联结起来了。因此,在文学作品中,物候的出现与文学家的生命意识的流露,可以说是一种因果关系。当文学家写到物候的时候,多是为了表达某种对于生命的体验或者思考;当文学家表达某种对于生命的体验或思考的时候,往往离不开某些特定的物候现象的触发。

综上所述,正是气候的变化引起了物候的变化,物候的变化触发了文学家对时序的感觉(生命意识),文学家对时序的感觉(生命意识)被触发之后,才有了文学作品的产生。气候并不能对文学家的时序感觉(生命意识)产生直接的影响,它必须以物候为中介;物候也不能对文学作品产生直接的影响,它必须以文学家的时序感觉(生命意识)为中介。因此物侯与文学家的生命意识,就成为气候影响文学的途径。

二、用中国古代文论智慧解答气候影响文学的途径问题

解答气候影响文学的途径问题,除了借助气候学与物候学的知识,还可以借助中国古代文论的智慧。笔者发现,早在南朝梁代,著名文学批评家刘勰(约466-约537)和钟嵘(约467-约519)就曾经不自觉地涉及到这一问题。刘勰《文心雕龙・物色》云:

春秋代序,阴阳惨舒,物色之动,心亦摇焉。盖阳气萌而玄驹步,阴律凝而丹乌羞;微虫犹或入感,四时之动物深矣。若夫圭璋挺其惠心,英华秀其清气,物色相召,人谁获安?是以献岁发春,悦豫之情畅;滔滔孟夏,郁陶之心凝;天高气清,阴沈之志远;霰雪无垠,矜肃之虑深。岁有其物,物有其容;情以物迁,辞以情发。一叶且或迎意,虫声有足引心。况清风与明月同夜,白日与春林共朝哉!

是以诗人感物,联类不穷,流连万象之际,沈吟视听之区。写气图貌,既随物以宛转;属采附声,亦与心而徘徊。故“灼灼”状桃花之鲜,“依依”尽杨柳之貌,“杲果”为日出之容,“漉漉”拟雨雪之状。“喈喈”逐黄鸟之声,“骸毖Р莩嬷韵。

笔者认为,刘勰的这两段话其实就是在讲气候与文学的关系,说得更具体一点,就是在讲气候影响文学的途径问题。要真正理解这两段话的意思,必须注意厘清以下三组概念(词语)的内涵:一是“气”、“阳气”、“阴律”;二是“物”、“物色”;三是“心”、“情”、“悦豫之情”、“郁陶之心”、“阴沈之志”、“矜肃之虑”。

先看第一组概念(词语)。“气”这个字在汉语中的意思是非常丰富的。在《文心雕龙・物色》的这两段话里,“气”字一共出现了四次,“英华秀其清气”的“气”当是指气味,“写气图貌”的“气”当是指气氛,“天高气清”的“气”当是指天气,这三个“气”字似乎不难理解,那么,“阳气萌而玄驹步”的“气”是指什么呢?这需要联系同一语境中的相关词语来理解。先看“阴律”。刘勰讲:“阳气萌而玄驹步,阴律凝而丹鸟羞。”“玄驹”就是蚂蚁,“丹鸟”就是螳螂,而“阴律”二字,就是指“阴气”。詹瑛《文心雕龙义证》:“阴律,阴气,古代用音律辨别气候,所以也可以用‘阴律’代替‘阴气’。”这两句翻译成现代汉语,就是“(春天)阳气萌发而蚂蚁行走,(秋天)阴气凝聚而螳螂潜伏”。㈣刘勰这两句话,从意思和句式两方面来看,均源于汉代崔驷《四巡颂》:“臣闻阳气发而鸽鹧鸣,秋风厉而蟋蟀吟,气之动也。”阳气萌发而鸽鹧(黄莺)鸣叫,秋风凌厉而蟋蟀,这是讲春秋两季的两种物候。这两种物候的出现,正是由于气候的变化,所谓“气之动也”。清代宋荦《(明遗民诗)序》云:“譬诸霜雁叫天,秋虫吟野,亦气候所使然。”可以看作是对崔驷这几句话的一个最切当的解释。刘勰这两句是由崔驷而来,崔驷是在讲气候问题,刘勰也是。再联系“四时”这个词来看。刘勰讲:“阳气萌而玄驹步,阴律凝而丹鸟羞。微虫犹或人感,四时之动物深矣。”当“气”字与“四时”处于同一语境的时候,这个“气’’字便是指气候。所谓“微虫犹或人感,四时之动物深矣”,意即小小的虫子(蚂蚁和螳螂)尚且受到气候的感召,可见四时气候对于生物的影响原是很深刻的。总之,当“阳气”与“阴律”(阴气)并举,又与“四时”这个表示时令的词出现在同一语境的时候,这个“气”字,就只能是指“气候”了。既然“阳气”与“阴律”这两个词是指气候,那么“春秋代序,阴阳惨舒”中的“阴”与“阳”这两个词,也是指气候,因为它们和“阳气”、“阴律”一样,也是与“春秋”这个表示时令的词组出现在同一语境里。

再看第二组概念(词语)。“物”这个字,《说文解字》的解释是:“物,万物也。”本义是指客观存在之“物”。王元化指出:“《文心雕龙》一书,用物字凡四十八处(物字与他字连缀成词者,如:文物、神物、庶物、怪物、细物、齐物、物类、物色等除外),……这些物字,除极少数外,都具有同一涵义。……即《原道篇》所谓郁然有彩的‘无识之物’,作为代表外境或自然景物的称谓。”由此可见,刘勰《文心雕龙・物色》所讲的这个“物”,是指“自然景物”。需要指出的是,“自然景物”不可笼统言之。按照物候学的观点,自然景物有随四时气候的变化而变化者,也有不随四时气候的变化而变化者。前者为物候,后者为一般的自然景物。例如《文心雕龙・物色》中所讲的“物”,就不是一般的自然景物,而是指物候。要理解这一点,必须搞清楚“物色”的含义。“物色”这个词,最早出于《淮南子》、《礼记》等书。《淮南子・时则训》云:“仲秋之月,……察物色,课比类。”《礼记・月令》云:“仲秋之月,……察物色,必比类。”可见“物色”这个词是和季节联系在一起使用的。又梁萧统《文选》“赋”的“物色类”中,收有《风赋》、《秋兴赋》、《雪赋》、《月赋》四篇,唐李善注云:“四时所观之物色之赋。”“物色”的定语为“四时所观”,可见“物色”是随四时的变化而变化的自然景色,即物候,不是一般的自然景物。大凡随四时的变化而变化的自然景物,即属于物候学所讲的“物候”。刘勰这两段话是在讲“物色”,其实就是在讲物候。例如:“春秋代序,阴阳惨舒,物色之动,心亦摇焉”,是讲物候随四时气候的变化而变化,讲物候对人的影响;“岁有其物”,是讲物候的周期性(以一年为周期);“物有其容”,是讲不同的物候具有不同的季相(也就是不同的色彩和形态),而‘‘阳气萌而玄驹步,阴律凝而丹鸟羞”,则是讲特定气候环境下的物候现象,不是讲一般性的自然景物。至如“‘灼灼’状桃花之鲜,‘依依’尽杨柳之貌,‘杲杲’为日出之容,‘漉漉’拟雨雪之状,‘喈喈’逐黄鸟之声,‘骸学草虫之韵”等等,也都是在讲特定气候条件下的物候现象,而不是讲一般性的自然景物。

再看第三组概念(词语),即“心”、“情”、“悦豫之情”、“郁陶之心”、“阴沈之志”、“矜肃之虑”。这一组概念或词语,是指文学家的主观感受,也就是刘勰《文心雕龙・明诗》所讲的“人禀七情,应物斯感。感物吟志,莫非自然”中的“七情”,亦即喜怒哀惧爱恶欲,这个不难理解。问题是,文学家的主观感受是有具体指向的,所喜者何?所怒者何?所哀者何?所惧者何?等等,是不可以笼统言之的。应该说,这也是一个值得探讨的问题。人的情感也是有季节性的。陆机《文赋》云:“遵四时以叹逝,瞻万物而思纷;悲落叶于劲秋,喜柔条于芳春。”所谓“叹逝”,就是感叹时光的流逝。时光周而复始,今年花开叶落,明年还会花开叶落,但人的生命却不能周而复始,今年见到花开叶落,明年不一定还能见到花开叶落。此即所谓“今年花落颜色改,明年花开复谁在?”“年年岁岁花相似,岁岁年年人不同。”所以“叹逝”具体来讲就是感叹人的生命在一天一天地流逝。这就是人的生命意识。人的生命意识是人的一种人文积淀,其中既有人类集体的记忆,也有个体的体验和思考,它是长期形成的,久存于心的,并不是此刻才孕育的。通常情况下,人不可能每时每处都想到生命问题,人的生命意识沉潜在人的意识深处,它需要某种感召,某种触发,才能被激活起来。所谓“喜柔条于芳春”,是说看见早春刚刚抽芽的柳条这一物候,感到新的一年又开始了,新的一年预示着新的希望,预示着生命的新的起色,所以为之欣喜。所谓“悲落叶于劲秋”,是说看见深秋纷纷而下的落叶,感到一年的时光又将过去,自己的生命又老了一岁,离死亡的大限又近了一步,所以为之悲伤。这就是“瞻万物而思纷”。所谓“万物”,在这里就是指不同季节、不同时令的物候;所谓“思纷”,就是指由不同季节、不同时令的物候所触发的关于生命的种种情绪体验和理性思考。所以说,人的“七情”是有具体指向和具体内涵的,是有季节性的,不可笼统言之。同样,刘勰所谓“献岁发春”、“滔滔孟夏”、“天高气清”和“霰雪无垠”是说四时物候,而“悦豫之情”、“郁陶之心”、“阴沈之志”和“矜肃之虑”,则是与四时物候相对应的关于生命的体验和思考。物候乃四时之物候,具有季节性和时令性,文学家因物候的变化而触发的生命意识也具有季节性和时令性。

刘勰《文心雕龙・物色》中的“春秋代序,阴阳惨舒,物色之动,心亦摇焉”和“岁有其物,物有其容;情以物迁,辞以情发”这几句话,实际上涉及到以下三组关系:一是“气候”(阴阳)与“物候”(物色)的关系,二是“物候”(物色)与人的生命意识(心或情)的关系,三是人的生命意识(心或情)与文学(辞)的关系。由此可见,刘勰对于气候影响文学这一问题的认识,实际上要比斯达尔夫人全面得多,也具体得多,只是历来研究《文心雕龙》的学者未曾察觉而已。历来研究《文心雕龙》的学者,只注意到第二、第三组关系,而忽略了第一组关系。例如,刘绶松《文心雕龙初探》讲:…情以物迁,辞以情发’这两句很扼要地阐释了自然环境与文学的密切关系。只有真正地对自然环境有了深刻的感受,而这种感受迫使人们不得不用艺术语言(辞)将它表现出来,这样产生出来的作品,才能够具有感人的力量。”刘大杰《中国文学批评史》讲:…情以物迁,辞以情发’两句,扼要地说明了人们的感情随着自然景物的变化而变化,而文辞则又是由于感情的激动而产生的。”他们都强调文学(辞)是由于感情的激动而产生的,而感情又是随着自然景物(物色)的变化而变化的,但是他们都不曾意识到,自然景物(物色)又是因为什么而变化的呢?其实这个问题刘勰已经触及到了,这就是“春秋代序,阴阳惨舒”,就是“阳气萌”和“阴律凝”,也就是气候的变化。气候的变化(春秋代序,阴阳惨舒)引起物候的变化(物色之动),物候的变化(物色之动)触发文学家的生命意识(心亦摇焉,情以物迁),文学家生命意识的触发(心亦摇焉,情以物迁)导致文学作品的产生(辞以情发)。这就是气候影响文学的机制。刘勰的表述本来是完整的,后人的阐释反而不够完整。

当然,也不能责怪后人思虑不周,或者“失察”,因为刘勰本人的主观意图并不在讲气候与文学的关系,而在强调“以少总多”的创作原则,反对“文贵形似”的错误倾向,倡导“物色尽而情有余”的艺术效果,也就是主张文学的思想内容与艺术形式的统一。所以笔者认为,刘勰只是触及到了气候与文学的关系,但是并没有意识到这种关系的重要性,更没有对这种关系进行专门的研究。

刘勰之后,梁代另一位著名批评家钟嵘在他的《诗品序》里,也触及到了这个问题:“气之动物,物之感人,故摇荡性情,形诸舞咏。”这里的“气”,也是指“气候”。郭绍虞主编的《中国历代文论选》一书在讲到钟嵘这四句话时,就是这样解释的:“气,气候。这四句说:气候使景物发生变化,景物又感动着人,所以被激动的感情,便表现在舞咏之中。这是讲诗歌产生的原因。”把“气之动物”的“气”解释为“气候”,这是应该予以肯定的。当然,这条解释也有两个不足之处。一是把钟嵘这里所讲的“物”笼统地解释为“景物”,二是把他这里所讲的“性情”笼统地解释为情感。实际上,钟嵘这里所讲的“物”,并非一般性的景物,而是指“春风春鸟,秋月秋蝉,夏云暑雨,冬月祁寒”等四时物候;钟嵘这里所讲的“性情”,也不是一般的情感,而是指由物候所触发的关于生命的种种体验和思考,包括“嘉会寄诗以亲,离群托诗以怨”,以及逐臣去国的悲哀,弃妇离宫的伤痛,将士久戍不归的惆怅,思妇独守空房的幽怨等等,而这种种的体验和思考,其实就是文学家的生命意识。

气象学与气候学论文范文4

1916年,叶笃正降生于天津一个前清道台家中。这一年,中国有了第一份现代意义上的气象记录。据他介绍,叶家共有15个子女,叶笃正排行老七。

“他有个外号,叫蔫七。”叶笃正的弟弟回忆,在兄弟几人中,叶笃正不太活泼,但成绩很好。

道台父亲不买新学堂的账,认为《四书》《五经》这些传统的东西,是必须要学习的,因此在14岁考入南开中学之前,叶笃正和其他兄弟一样,一直接受的是私塾教育。

在这种教育之下,叶家兄弟中出了好多科学文化名人,哥哥叶笃义是著名民主人士,民盟主要领导者、组织者之一。而另一位哥哥叶笃庄是著名学者,《物种起源》的中文译者。

1935年,叶笃正考入清华大学,两年后,在乒乓球台边结识了学长钱三强,在这位日后影响中国的核物理学家的劝说下,叶笃正放弃了自己喜爱的物理专业,选择了对国家更为实用的气象学。

1945年,叶笃正前往美国,师从世界著名气象和海洋学家罗斯贝。

罗斯贝后来成为叶笃正持久的崇拜对象。

“就像你问我从叶老那里学到了什么我很难表述一样,叶老也说不出来跟罗斯贝学到了什么具体的东西。”硕士博士都师从叶笃正的黄刚说。

黄刚博士毕业后又留在大气物理研究所,后来又在同一个实验室,和叶笃正成为朝夕相见的同事。

黄刚分析,“叶老最受益的就是罗斯贝的治学精神,在中国,一般是老师讲,学生听,但是在国外,老师讲的同时学生会经常打断老师,提出质疑。罗斯贝重视事实,一切都从事实出发,他总是朝前看,视野很阔,不是就事论事来讨论一个具体的问题。”

这种治学方式后来也延续到了叶笃正身上。

1949年,叶笃正结束在美国的学业,他的博士论文引起了美国气象界的关注,并借此获得了一份年薪4300美元的工作,而当时,美国一个大学教授也只有5000美元。

但是叶笃正选择了离开,他对导师罗斯贝说“我觉得新中国是有希望的,我想为自己的国家做点事。”罗斯贝被说动了,在他的帮助下,叶笃正重新恢复学生身份,经过一年的等待,1950年10月,在新中国正在欢度第一个国庆日时,叶笃正与妻子冯慧登上一艘将在香港停靠的轮船,辗转回到了中国。

回国后的叶笃正,被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任,在西直门内北魏胡同一座破旧的房子里开始了中国的气象研究。整个气象室10多个人,没有一张像样的天气图。

叶笃正曾向弟子们描述当时的工作状况:“没有图,我们自己画,第一张图画出来,是五百毫巴地面图,相当于五公里左右高度的天气图,实验室所有的人专门做了庆贺。”

在当时,天气图在国外是最普通的配件,做研究做预报都要用,可中国没有。

他的很多学生都记得叶笃正指着挂在墙上的巨幅天气图所说的话,“中国的天气预报要在物理、数学的基础上建立起来,今后,天有不测风云的时代该在中国结束了。”

上世纪50年代初期,在两次科考队的数据基础上,叶笃正首先发现了围绕青藏高原的南支急流、北支急流及它们汇合成为北半球最强大的急流,严重影响着东亚天气和气候;他与国外气候学家Flohn各自指出了青藏高原在夏季是大气的一个巨大热源,还首先指出青藏高原冬季是冷源。由于他的研究,国际上才接受了大地形热力作用的概念,为青藏高原气象学的建立奠定了科学基础。

但在“”中,叶笃正却被当成美国特务,不仅被停止工作,连儿子结婚他也不能回家。

1979年,恢复工作不久的叶笃正带领中国气象团访问美国,遇到留在美国的一些同窗,一个曾力阻他回国的老友见他第一句话就问“你后悔吗?”叶笃正的回答是不后悔。

他说,“我是中国人,我应该为中国做事,为中国的老百姓做事。”

1984年,几位美国气象学家专程来到中国,寻求叶笃正的支持。这一次合作的成果,被叶笃正认为是自己最大的贡献。

当时,他已接近古稀之年,因开创了国内大气动力学的研究,已是世界上著名的气象学家之一,但这一次,他又把全部的精力投入到了另一领域,成为“全球变化”这个国际研究新领域在中国的开山鼻祖。

“全球变化”与今天许多人们耳熟能详的概念有关,比如温室气体,比如全球变暖。但是在上世纪80年代中期,人们还没有意识到人类的活动可以导致气候的变化。“叶先生是在上世纪80年代初提出要加强气候和气候变化研究的。气候研究原本不是他的本行,但他是我国最早提出这个问题的人。”叶笃正的学生李崇银院士说。

李崇银解释,过去的气候研究基本上就是统计,统计一段时候的天气情况,看平均值,借以推断今后一段时间的天气情况,或寻找它的变化规律。但叶先生等人首先提出了应该把气候的变化作为一个系统来研究,把它放到地球多个圈层里(包括大气、海洋、冰雪、生物等)来考虑。

在他的倡导下,1985年,中国气候研究委员会成立,叶笃正任主席。李崇银说,“这是我国气候研究走上良好发展轨道的开端,也几乎是与国际发展同步的。在国际上,‘世界气候研究计划(WCRP)’是1984年公布的。”

2005年12月,学经济的丑洁明在叶笃正门下学习四年后,顺利完成博士论文很多人都很吃惊,气象学家为什么要招一个学经济的研究生,叶笃正的回答是,“我们是互相学习”。

“我常看见他们俩讨论。”黄刚说,他听叶笃正说过,其实气象跟经济、民生是联系很紧密的,台风可能造成多少的经济损失,自然灾害后有多少的保险索赔,未来都是可以通过准确的量化来预报和减轻损失的。

“他使我们的视野打开,不再局限在一个领域内搞研究,而是要打通所有自然科学甚至社会科学,在一个很宏观很前瞻的视点上考虑问题,这是我跟他学到的最大的收获。”丑洁明说。

在大气物理研究所,所有的人都把叶笃正尊称为叶老,叶笃正的秘书崔桂云说几百个人的所里,80%的研究人员都是叶笃正的学生。“作为晚辈,我们跟叶老在一起,从来不用担心相处问题,他不会因为你资历浅而不重视你,也不会因为你声望高而轻信你。你可以轻松地跟他开玩笑,不同意他的观点也可以直接跟他争辩。”崔桂云说。

曾经有报纸报道叶笃正任何时候身上都会带一个小本子,黄刚说,从年轻时叶老一直如此,这样方便随时记录下自己的想法和问题。“他会在每次上班时跟我们分享他本子里的新想法和新信息,供我们参考,跟我们一起探讨。”黄刚说。

在黄刚看来,老师的阅读面非常宽泛,他总是能够迅速捕捉到其他领域可以借鉴或者衔接的方法,来运用到气象研究。“他的视野起码超前20年。”

在很多方面,叶笃正都表现出了他对科学前沿问题的敏感。1981年他在美国著名的地球物理流体动力学实验室(GFDL)与美国科学院院士真锅淑郎进行合作研究时,提出了地球表面由于水分平衡造成的湿度变化对全球气候变化可能产生影响的理论,这是最早的有关大气圈和地球其他圈层相互作用的理论。

叶笃正善于从别人不经意的发言中捕捉到重要的科学问题。几年前,在东亚气候中心“973”项目北方干旱化趋势研究项目的讨论会上,在讨论到人类活动如何使气候恶化时,一位科学家提出,不要只看到人类活动对气候变化的负面影响,“有序”的人类活动也可以使气候向良性方向变化,甚至可以起到改造局地气候变化的作用。

叶笃正立即抓住“有序”这两个字说,这是研究人类活动对气候变化影响的重要命题,并立即组织发表了有关有序人类活动对气候变化可能起到良性效果的论文。对此,有科学家表示,叶笃正的观点是具有潜在的科学生命力的。人类应该如何从宏观尺度上布局生产活动和城市化等,这是具有生命力的陆―气相互作用研究。相信随着科学研究的发展,将会如叶笃正预期的那样,诞生出“气候环境变化控制论”的新学科分支。

在叶笃正90多年的友谊让陶诗言对叶笃正非常了解。陶诗言对叶笃正的评价非常高,“叶笃正是一位大科学家,他总能不断开拓新的领域。一个科学家可以在一个方面很突出,如我国著名的数学家吴文俊。而叶笃正在很多方面都很突出,在很多方面都做出了开拓性的工作。叶笃正在青藏高原气象学、大气长波能量频散理论、东亚大气环流和季节突变理论、全球变化科学新领域等方面贡献了一系列科学思想。”

1998年,叶笃正把他获得的“何梁何利基金科学技术成就奖”110万元港币的一半拿出来,捐给了中国科学院大气物理所。研究所以此设立了“学笃风正”奖,这个奖不单用于奖励大气所的青年科研人员,而且面向整个中国的气象界,中国气象局、北京大学、清华大学等单位的很多青年学者都曾获得过该奖。

叶笃正是中国大气科学界科研和教学的重要领导者、组织者和实践者,他为中国气象界培养造就了几代优秀的科研工作者,仅培养大气科学界的中国科学院院士就多达6人。目前,叶笃正的学生遍布海内外,堪称桃李满天下。

气象学与气候学论文范文5

1.1数据来源

为了更好地了解大学生应对气候变化问题的认知和行为,南京信息工程大学《应对气候变化研究报告》课题组在2011年3月-4月以南京信息工程大学在校大学生为调查对象,开展了“中国大学生气候变化认知状况调查”。调查采取在机房集中进行网上答卷的方式进行。参与调查的人数为6750人,填写问卷6750份,获得有效问卷6643份,有效问卷占98.4%。问卷包括58个问题,划分为气候变化总体、科技、伦理以及政治经济学认知四个方面,问题形式是多选题和单选题。本研究主要关注问卷中的大学生气候变化科技认知层面。本次调查有效问卷样本基本情况如表1所示。根据南京信息工程大学的学科分布特点,将被调查学生划分为四个学科类别,分别是气象学、地理学科、工科和人文社科;各占总调查人数的比例为16.9%、9.0%、41.4%和32.7%;被调查学生中,男生占50.8%,女生占49.2%;被调查学生中来自城市的占44.9%,农村的占55.1%。

1.2变量选取

本文主要研究目的就是要解释大学生是否参与应对气候变化行动的科技认知影响因素,因此我们将大学生的应对气候变化行动参与意愿设置为因变量,因变量为1时表示大学生愿意参与应对气候变化行动;因变量为0时则表示不愿意。考虑气候变化科普常识、科技伦理以及科技应对行动三个维度来划分大学生应对气候变化行动意愿影响因素的所有自变量(具体参见表2)。气候变化科普常识维度中,将大学生对气候变化、清洁发展机制(CDM)、“低碳经济”概念以及《京都议定书》了解程度四个变量考虑其中,主要因为气候变化了解程度考察大学生对于气候变化概念的总体认知;应对气候变化根本出路在于科学技术的发展,清洁发展机制(CDM)则是侧重于技术革新层面,提高能源利用效率,采取直接有效的技术手段实现节能减排;“低碳经济”概念是当代具有先进应对气候变化意识的国家采取的高碳能源走向低碳能源的经济发展方式,将会催生新的一轮科技革命的一种发展模式;在国际社会应对气候变化重大会议中,《京都议定书》的签署最具有里程碑意义,它是全球第一份具有法律约束力的旨在控制气候变暖的国际协议。

气候变化科技伦理维度中,将IPCC报告“气候变暖”结论态度、气候科学研究结论是否应该公正客观、科学家认知为国家利益左右以及富国垄断先进科技手段压制穷国四个变量考虑其中,主要因为青年大学生思维处于活跃期,对于气候变化科技问题公正、公平性关注程度高于其他人群,因此他们对于气候变化科技伦理方面的认知对其气候变化行动意愿有很大甚至是决定性的作用。科技应对行动认知维度中,主要考虑了大学生对于科技进步是应对气候变化的根本出路的态度、对国内气候科学研究行动的满意程度、对国际节能减排技术扩散以及对国内推进低碳技术开发的期待程度。气候变化是环境问题,也是发展问题,但是归根到底还是发展问题,其根本出路是依靠科学技术的进步。

在本世纪中后期,人类应对气候变化问题必将成为一个紧迫并且重要的全球公共治理问题,大学生是国家发展未来的栋梁,对于参与未来的应对气候变化科技竞争具有义不容辞的责任。国家之间气候科学研究的竞争、低碳技术、清洁能源技术开发和应用能够对减缓和适应气候变化带来直接的良性效果进而影响各国的自身利益。因此,大学生对于科技进步是应对气候变化的根本出路的态度、国内气候科学研究满意度以及国内外节能减排、低碳技术推广、应用的期待程度是否对其参与意愿有影响值得我们研究和关注。

2计量模型构建

大学生应对气候变化行动意愿Y=F(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12)+随机扰动项。本文反映我国大学生应对气候变化行动意愿的数据是以分类数据为主的离散数据,大学生应对气候变化的行动意愿结果只有两种,即愿意与不愿意。因此可以采用BinaryLogistic模型,将因变量Y的取值限定在[0,1]的范围内,将“愿意”定义为Y=1,“不愿意”定义为Y=0。设X1,X2,…,Xk是与Y相关的自变量,一共有n租观察数据,即:Xi1,Xi2,…,Xik;Yi,i=1,2,…,n,本研究中k=12,n=6643。式中,Yi是取值为0或者1的因变量。Yi与Xi1,Xi2,…,Xik的关系为:

3模型估计结果与分析

本文应用SPSS18.0统计软件对6643个样本数据进行了二元Logistic回归处理,结果列于表3中。该模型的预测准确率达到了80.9%,说明模型的预测效果较好;从模型的整体检验来看,-2Loglikelihood值达到了5512.618,说明模型拟合度较好;而NagelkerkeRSquare值达到了0.240,Chi-square值达到了1089.443,说明模型可以较好地进行拟合。根据表3中模型测算的估计参数判断自变量对因变量的相关性,其顺序为X10、X9、X1、X12、X6、X4、X2、X11、X5、X7、X8、X3。通过显著性(Sig值)可以看出,排名前六的变量分别对大学生参与意愿有显著和较为重要的影响,现对此6个变量进行分析:表3科技认知视角下大学生应对气候变化行动意愿的Logistic模型回归结果Table3RegressionResultsofLogisticModelforFactorsofInfluencingRespondingClimateChangeActionWilloftheCollegeStudentsBasedonScienceandTechnologyCognition注:*、**、***、分别表示达到10%、5%、1%显著水平.

第一,对国内气候科学研究行动的满意程度(X10)对大学生应对气候变化行动意愿的选择起决定性作用。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告是全球气候变化领域最权威、影响力最大的科学报告。以IPCC第一工作组(物理科学基础组)第四次报告(2007年出版)为例,我国大陆学者被引论文为88篇,只占被引论文总篇数的1.41%。气候科学研究的影响力显然亟需提高。其参数估计值为-1.023,可知自变量对大学生不愿意参加应对气候变化行动有极大的反向作用。即大学生对国内气候科学研究满意度越高,则越是愿意参与应对气候变化行动。第二,科技进步是应对气候变化的根本出路(X9)的估计参数值为-0.629,表明自变量对大学生不愿意参加应对气候变化行动有较大负向作用。即赞同科技进步是应对气候变化的根本出路的学生,更加愿意参与应对气候变化行动。科技进步是人类减缓和适应气候变化的根本出路所在,对此观点有正确的认识的大学生往往对于气候变化科技问题的整体把握较为客观,因此其参与意愿越高。第三,对气候变化的了解程度(X1)参数估计值为-0.507,表明大学生对气候变化的了解程度对其应对气候变化行动意愿有直接负向作用。越是了解气候变化的大学生,其参与意愿越是强烈。这一结果表明,气候变化作为全球热点公共问题,其作为科普常识的宣传性值得关注。科普宣传工作充分,则大学生对气候变化了解程度加深,对气候变化的实质往往理解更加深刻,所以其行动意愿往往更加积极。第四,对国内推进低碳技术开发的期待程度(X12)参数估计值为-0.356,表示大学生对国内推进低碳技术开发的期待程度越高,则参与应对气候变化行动的积极性越大。

提高能源利用效率,在能源开发、利用等关键环节实现低碳技术是应对气候变化最直接有效的方法之一。国内以太阳能、风能等清洁能源技术革新方兴未艾。大学生对这些低碳技术的使用比较敏感,应该通过组织团体活动等方式,使得大学生深入这些进行低碳技术革新企业,增强大学生对我国使用低碳技术的感性认识,从而促进其应对气候变化的行动意愿。第五,气候科学研究结论是否应该公正客观(X6)参数估计值为-0.202,表明气候科学研究结论完全公正客观认知对大学生意愿有显著的负向作用,越是赞同气候科学研究结论应该公正客观的大学生,其参与意愿越强烈。时至今日,气候变化问题早已经超越科学界,气候变化问题的复杂性决定了气候科学研究结论往往受到其它因素的干扰,这属于科技伦理的范畴。对于气候变化科技问题公正、公平性关注程度高于其他人群,因此他们对于气候变化科技伦理方面的认知对其气候变化行动意愿有很大甚至是决定性的作用。第六,是否了解《京都议定书》(X4)参数估计值为-0.116,表明对《京都议定书》越是了解,则大学生的参与意愿越是积极。在国际社会应对气候变化重大会议中,《京都议定书》的签署最具有里程碑意义,它是全球第一份具有法律约束力的旨在控制气候变暖的国际协议。由于《京都议定书》的以上重要特性,对其了解程度可以反映大学生的气候变化科普意识,进而影响到其参与行动意愿。

4结论与讨论

本文以南京信息工程大学在校大学生为调查对象,以现场答卷方式进行问卷调查,应用SPSS18.0统计软件对6643个样本数据进行了二元Logistic回归处理。根据模型实证分析的结果,得出以下几个结论:(1)调研结果表明,大学生愿意参与应对气候变化行动的占80.2%,不愿意的占19.8%。表明,大多数大学生参与应对气候变化行动态度积极。(2)气候变化科普常识认知层面,对气候变化和《京都议定书》总体了解程度越高,则大学生参与应对气候变化行动态度越积极。(3)气候科技伦理认知层面,越是赞同气候科学研究结论应该公正客观的大学生,其参与应对气候变化行动态度越积极。(4)科技应对行动层面,大学生对于科技进步是应对气候变化根本出路认同度、对国内气候科学研究行动的满意度以及对国内推进低碳技术开发的期待程度越高,则其参与应对气候变化行动态度越积极。基于本文实证结果,笔者提出如下政策启示:

第一,对大学生广泛和深入地宣传气候变化科普知识,提高其对气候变化科普知识的了解程度。认知是行为的基础,只有使大学生对气候变化有广泛和深入的认识,他们才会有去关注气候变化的可能,进而才会主动采取应对气候变化行动的可能。青年大学生思维活跃,热衷于参与各种社会公益活动,是向全社会传播气候变化科普知识有重要的推动力量。因此,建议高校要扩张对大学生宣传气候变化知识的路径,以开设气候变化课程以及开设公益讲座等方式宣传教育气候变化科普知识,促使大学生对气候变化科普知识得到充分认识,进而整体提高我国大学生群体以及普通公众应对气候变化的行动意愿。

第二,对大学生进行气候科技伦理知识宣传教育应该予以格外重视。气候变化表面是环境问题,归根到底是发展问题。目前,以中国为代表的发展中国家对于发展经济的需求空前,已经普遍进入后工业时代的发达国家对于中国碳排放要求往往是以维护发达国家自身政治需求为出发点。因此,气候变化中的科学技术问题往往超越了科技本身的范畴,已经被渗透了多种复杂的因素。青年大学生思维处于活跃期,对于气候变化科技问题的公正、公平的期待高于其他人群,因此,气候科技伦理认知对其参与应对气候变化行动有很大影响。可以通过组织气候科技伦理主题辩论等方式增强大学生的气候科技伦理意识,进而促进其参与应对气候变化行动意愿。

气象学与气候学论文范文6

关键词节气;生物灾害;防治历;精确管理;时间管理

中图分类号S435文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)02-0225-04

二十四节气是以黄河流域的气候为依据,以自然季节现象和农业生产活动相结合为内容的一种自然历,二十四节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法。生物灾害的灾害源和承灾体都是生物,它们的生活史与其所在的时空环境密切相关,并通过时间变量,建立了节气(时间)与成长、地域、气候关系模型。利用这一关系,编制生物灾害防治历,对生物灾害实施时间管理,阻止生物灾害的发生。根据这一原理,提出了生物灾害防治历编制原理与方法,并据此编制了通用林业生物灾害防治节气历、季节历和潜山县板栗园生物灾害防治历等。

1生物灾害精确管理与生物灾害时间管理

1.1生物灾害精确管理

生物灾害的精确管理就是对生态系统实行实时监测,及时发现非健康生态系统,找出影响生态健康的因子,采取先进的生态管理措施,及时、快速地恢复“患病”生态系统的健康;对处在健康、亚健康状态的生态系统,采取合理的管理措施,维护并保持生态系统处在比较稳定的健康状态。生物灾害精确管理措施包括生物管理、时间管理、空间管理、精确治理、精密监测、精准施药等。

生物灾害精确管理的理论基础是生态健康理论,精确管理策略是GCSP管理,其管理原理包括精密监测原理、精确治理原理和生物管理原理。

精确治理就是利用精准预报结果,通过已经建立的、比较完备的、接近有害生物在自然条件下的生态模型(生活、发生发展模型),建立人工干扰模型,尽量使用生态系统自身修复能力使其恢复健康。精确治理措施包括时间管理、空间管理、生理调控、生态调控和精准施药等措施[1-13]。

1.2生物灾害时间管理

生物灾害的时间管理就是利用生物的生长发育与时间密切相关的特性(时间性),加强对承灾体(作物、林木、牲畜、人类等)的培育与保护,提高承灾体的健康水平和抗性,加强对灾害源(有害生物)实施调控,将其对承灾体的危害控制在允许的阈值内。

生物灾害的时间管理关键是开展生物灾害精密监测,准确找出防治关键期,在防治关键期内,采取有效措施,控制有害生物的快速增殖,防止生物灾害的发生[1]。生物灾害最常见的时间管理措施就是研制防治历,按照防治历实施生物灾害管理。

1.3工作历

工作历就是根据工作对象的时间性、按照时间排定的工作顺序序列,以提高工作效率和工作质量。工作历实际上是一种标准化了的工作流程,通过工作历,推广新的工作技术和管理技术,并为工作质量评估提供依据。

按照工作对象的时间决策策略不同,分为不同的工作历:①按时间流程,即工作日程安排,分为工作日程、工作月历、年历;②按工作对象的活动周期安排的工作历为周期历,如作物管理周期历、病虫害发生与防治周期历、灾害管理周期等。

2节气

2.1节气渊源

二十四节气起源于黄河流域。远在春秋时代,就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬4个节气。以后不断地改进与完善,到秦汉年间,二十四节气已完全确立。公元前104年,由邓平等制定的《太初历》,正式把二十四节气订于历法,明确了二十四节气的天文位置。

二十四节气是以太阳历为基础,根据太阳在黄道上的位置,从黄经0°起,每15°为1节,每月1个“中气”和1个“节气”,全年分12个“中气”和12个“节气”,以后合称为节气。

二十四节气是按天文、气候和农业生产的季节性赋予有特征意义的名称。其中反映四季更替的有二分、二至和四立;直接或间接反映温度变化的有小暑、大暑、小寒、大寒、白露、寒露和霜降;反映降水的有雨水、谷雨、小雪、大雪。惊蛰、清明、小满、芒种、处暑则是反映物候的节气[14-41]。

2.2节气与物候

二十四节气是以黄河流域的气候为依据,以自然季节现象和农业生产活动相结合为内容的一种自然历。春分、秋分表示昼夜平分,气候适中;夏至、冬至表示暑夏寒冬的到来;立春、立夏、立秋、立冬表示春、夏、秋、冬四季的开始;雨水表示降雨季节的开始;惊蛰是冬眠蛰虫开始复苏,出土活动;清明表示天气开始转暖草木新绿,景象清新;谷雨是降雨开始增多,有利于谷物的生长;小满表示草木开始繁茂,夏熟谷物子粒开始饱满;芒种是一年中农事繁忙的时节,需要及时进行夏收、夏管、夏种;小暑、大暑是一年中最炎热的季节;处暑表示炎热季节的结束;白露表示气温下降快,湿度尚大,多露水;寒露表示地面辐射冷却快,凝结的露水温度低;霜降表示进入霜冻季节;小寒、大寒是一年中最寒冷的时节。

此外,我国古代还有用来指导农事活动的物候历――七十二候。七十二候是我国最早的结合天文、气象、物候知识指导农事活动的历法,源于黄河流域,完整记载见于公元前2世纪的《逸周书・时训解》。以五日为候,三候为气,六气为时,四时为岁,一年二十四节气共七十二候。各候均与一个物候现象相应,称候应。其中植物候应有植物的幼芽萌动、开花、结实等;动物候应有动物的始振、始鸣、、迁徙等;非生物候应有始冻、解冻、雷始发声等。七十二候候应的依次变化,反映了一年中气候变化的一般情况[14-41]。

2.3气候变化与节气

二十四节气与七十二候的起源很早,对农事活动曾起过一定作用。虽然其中有些物候描述不确切、不科学,但对了解古代华北地区的气候及其变迁,仍然具有一定的参考价值。现在黄河流域物候现象已发生变化,其他地区的物候更是千差万别,如果一味地机械照搬二十四节气与七十二候安排农业生产,显然是行不通的。

现代工业化生产带来的生态环境恶化与CO2的增加,导致气温升高,并伴随着干旱化、沙漠化的加剧,以及厄尔尼诺、拉尼娜现象导致的气候变化更加复杂,旱涝灾害濒繁,气候变化对物候和社会经济的影响更加复杂,进行预测的难度进一步加大。

郁珍艳等[42]利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国599个观测站1961―2007年逐日温度资料,分析了我国近47年来四季开始日期的变化趋势,结果表明:四季开始日期在全国范围内主要表现为春、夏季提早,秋季、冬季推迟,其中以夏季的变化最为明显,且在显著增温的21 世纪初最为明显。这种趋势在空间分布上有所差异,北方比南方明显,东部比西部明显。东北最北部、华南最南部以及新疆局部区域春季推迟,青海东部以及内蒙古最北部的小范围地区夏季推迟,华南及西南局部地区冬季提早。

2.4 我国的区域气候差异

我国幅员辽阔,高差显著,各地冷热差异甚大,自然季节也大不相同。我国领土北起黑龙江江心,南至曾母暗沙,南北跨49个纬度,从南到北,包括赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带6个热量带,其中又以温带、暖温带、亚热带面积最广,这是决定我国气候类型多样性和气候变迁空间差异性的基本因素。

对于四季的划分,天文学上以春分、夏至、秋分、冬至分别作为四季的开始。中国古籍上多用立春、立夏、立秋与立冬作为四季的开始。气候统计上,因一般以1月为最冷月,7月为最热月,故以阳历3、4、5月为春季,6、7、8月为夏季,9、10、11月为秋季,12、1、2月为冬季。这种四季的分法,较适宜于四季分明的温带地区。

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1934年中国学者张宝坤结合物候现象与农业生产,提出另一种分季方法。他以候(每5 d为1候)平均气温稳定降低到10 ℃以下作为冬季开始,稳定上升到22 ℃以上作为夏季开始。候平均气温从10 ℃以下稳定上升到10 ℃以上时,作为春季开始。从22 ℃以上稳定下降到22 ℃以下时,作为秋季开始[43]。

2.5节气的农业意义

二十四节气与农业生产紧密相联。在人类从事农业生产的早期,由于播种、收获等农事活动的需要,就开始观察自然与农业生产的联系,并认识到春生、夏长、秋收、冬藏的规律。到了秦汉时代,农业已相当发达,和这种农业生产水平相适应,便有了完整的二十四节气,用以指导农业生产。中国历代都极为重视农时和季节的运用。东汉《四民月令》记述按月和节气安排农事活动,北魏《齐民要术》阐明以节气为依据安排耕、种、收。后世各代也都以二十四节气为决定农时的依据。随着农业生产的进步,二十四节气的内容趋向丰富,而且因各地区气候变化不同,农事活动也有所不同[44-45]。

2.6节气与生物灾害管理

生活史又叫生活周期,是指生物在全生育期中所经历生长发育和繁殖阶段的全部过程,反映了物种的生长、分化、生殖、休眠和迁移等各种过程的整体格局。不同的物种具有不同的生活史特征,例如一、二年生和多年生的,一年中只生殖1次的和多次的,有休眠的和无休眠的,有卵、幼虫、蛹和成虫各个阶段的完全变态昆虫,有多寄生和复杂生活史的寄生虫,有改变栖息地的候鸟等,彼此间生活史的差别极为明显。

比较各个物种的生活史特征,揭示其相似性和不同性,进而联系其栖息地环境条件,探讨其适应性,联系物种的分类地位,探讨各种类型和亚类型生活史在生存竞争中的意义。根据各物种的生活史,对生态系统实施有效地调控或保护,对发展农业生产、改善生态环境有极其重要的作用。

从时空角度看,节气实质是一年内气候周期性变化在时间―空间上的具体表现,在某一具体空间上,是一个时间序列。生活史则是生物全生育期中的成长变化在时间―空间上的具体表现,对某一具体生物个体或种群而言,这种表现也是一个时间序列。生物的生活史通过“时间”这个变量,同节气联系起来,建立了生物成长与地域、气候、时间的关系模型,也就是该物种在某一具体地域上的成长模型,或者说是生活史模型。显而易见,不同的物种在不同的时空环境中,其表现是不同的。

3生物灾害防治历

生物灾害防治历属于工作历。防治历就是根据承灾体(作物、林木、牲畜等)或灾害源(有害生物)的发育、发生、发展的时间性,利用现有技术,按照时间序列,安排防治措施,控制生物灾害发生。

3.1防治历的种类

防治历按照编制的对象分为承灾体生物灾害防治历和灾害源(有害生物)防治历。某一具体的承灾体在其不同的生长发育周期中,有不同的生物灾害危害。承灾体生物灾害防治历,就是根据其危害特点编制的防治历,如小麦生物灾害防治历、板栗园生物灾害防治历等。灾害源防治历则是根据有害生物生活史编制的防治历,根据有害生物不同发育阶段的不同特征,采取不同的防治措施。

防治历还可以根据时间管理策略进行划分。按时间流程,分为防治月历、防治年历等,如二十四节气与生物灾害防治历(表1)、马尾松毛虫防治节气历(月历)。按照防治对象的活动周期安排的防治工作流程的为防治周期历,如马尾松毛虫防治周期历、生物灾害分期管理(表2)等。

3.2防治历的编制原理

防治历的编制原理就是生物灾害的时间管理原理。生物灾害的灾害源和承灾体都是生物,它们的生长都与其所在的环境密切相关。同样,它们的生活史也与其所在的时空环境密切相关,并通过时间变量,与节气建立了成长与地域、气候、时间的关系模型。利用这一关系,对生物灾害实施时间管理,编制生物灾害防治历,通过改善承灾体生长环境,促进承灾体生长发育,提高承灾体健康水平,增强其抵抗生物灾害的能力。通过一定措施,恶化有害生物生存环境,抑制有害生物生长发育,或者直接控制其种群数量至安全水平,阻止生物灾害的发生。

3.3防治历的编制方法

防治历的编制,可以按照以下步骤进行:①选题与搜集资料。选定需要编制防治历的对象,确定所要编制防治历的适用地区,搜集该地区气象资料和该对象的生活史资料。②补全生活史资料。如果生活史资料不全,就需要进行野外观察和室内饲养,补全生活史资料。③收集防治技术资料。搜集有关防治措施资料,查阅相关监测、防治技术标准。④确定防治历类型。选择合适的防治历类型,如果编制对象是承灾体,则以承灾体的生活史或经营管理周期为时间序列进行编制;如果编制对象是某一种有害生物,则以该有害生物生活史为时间序列进行编制。如果生产需要,也可以按照自然时间序列(日历、节气)来编制。⑤防治历编写。由于防治历的使用者多是农民,不是专业人员,防治历编写要语言简练,通俗易懂,尽量不使用或少使用专业术语,以便于推广使用。⑥专家审核。防治历编写完成后,要递交专家审核,修改。⑦推广应用。⑧反馈修改。在应用中,若发现问题,要及时反馈、修改。⑨技术更新。随着防治技术的发展,防治药剂、设备的升级,要及时对防治历中相关内容进行更新,保持防治历的技术先进性。

4潜山县板栗园生物灾害防治节气历

对安徽省潜山县调查和有关文献资料检索分析,潜山县板栗主要害虫有345种,其中,中等发生的害虫20种,局部严重发生的害虫14种。

根据潜山县气象资料和板栗生长发育规律与管理周期,以及相关害虫生活史资料,编制潜山县板栗园主要害虫防治节气历(海拔300 m),如表3所示[5]。

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气象学与气候学论文范文7

2011年3月,我来到气象培训中心参加第十一期全国气象基础知识培训班,我们这个班是由一半文科生一半理科生组成,学生基础参差不齐,培训中心的老师按照中国气象局制定的培训大纲,结合我们的实际情况,尽可能的以我们能接受的方式进行教学。培训已至中期,总结如下。

一、      学习大气科学基础知识,了解天气过程基本原理。

    目前为止,我们开设了《天气学原理》、《气象学》、《气候学》、《动力气象学》、《气候学概论》这四门基础课程,通过这些课程,学习大气科学基础知识。在《天气学原理》中,学习了大气环流的概念和原理,知道了热力环流、经圈环流和季风的特点;明白了气团和锋的概念分类及特点,并了解了几种锋面天气;学习了气旋反气旋以及影响我国天气的气旋活动,学习了强天气和暴雨的天气过程。在《气象学》中,了解了地球大气的成分和分布、大气的分层和结构、大气静力学原理、热力学过程、空气的水平运动以及大气辐射学等气象学的理论基础。在《动力气象学》中,我们学习到了大气运动的几个重要的力和运动方程,明白大气运动的基本原理。《气候学概论》中,学习了气候系统的几个部分,学习了大气圈、水圈、冰雪圈以及人类活动对气候的影响,了解到了全球气候变暖的趋势。这些大气科学的基础知识和基本原理为我们今后进一步学习打下了基础。

二、      讨论当前热门气象课题,了解公共气象服务常识

在学习过程中,老师不但传授一些基础知识,而且还结合实际和我们讨论了大气科学的最新热点话题。比如应对气候变化的课题,让我们认识到人类活动所造成的温室气体排放是引起全球气候变暖的主要根源,虽然我们不能改变这一趋势,可以通过节能减排来延缓气候变暖趋势。针对当前日本的地震海啸所引起的核危机,让我们了解到核危机过程中气象要素的观测以及有害物质的监测,明白了气象工作在其中发挥的重要作用。同时,给我们开设了公共气象服务专题讲座,请到**省局减灾处的领导为我们讲解公共气象服务的有关知识,了解到气象为公众服务的方式和渠道,探讨了如何进一步做好公共气象服务,提升气象部门在防灾减灾和服务民生中的地位和作用。这些课题,为我们提供了学习气象的一把钥匙,让我们进一步体会到气象与人类生活的密切关系。

三、      参与高空探测实习,了解高空观测基本流程

经过高空气象观测的理论学习,我们进行了高空气象观

测实习。在实习的一个周里,每天早上和晚上跟着高空气象站的工作人员学习高空气象观测的基本流程,进行实地观测,学习观测气象要素的基本方法,在老师的带领下,通过实际操作,学会施放高空探测气球。虽然时间不长,但是也有收获,增加了对气象观测工作的感性认识,为进一步学习理论打下基础。

四、      理解气象工作的辛苦,增强作为气象人的自豪感

在理论学习和高空观测实习中,我深刻地体会到气象工

作是基础性科技型的事业,深刻理解了温家宝在2009年视察中国气象局时的感言:“气象工作非常重要,是一项关系国计民生的事业;气象工作非常艰苦,是一项需要持之以恒的事业;气象工作非常光荣,是一项令人尊敬的事业。”为自己也是气象部门的一份子而感到骄傲。

气象学与气候学论文范文8

据历史学家陈寅恪考证:汉代中土无象,而曹冲五六岁时,孙权为会稽(浙江绍兴)太守,也不可能有象送曹操。他认为,故事是从佛经输入的,如《杂宝藏经》卷一:“天神又问:此大象有几斤?……父言:置象船上,着大池中,画水齐船,深浅几许……”陈寅恪在考证中使用的前提性假设是:大象生活区域固定,在汉代除了交趾(越南),南方没有大象,因此孙权作为会稽太守,不可能有机会得到大象。显然,这种假设是有漏洞的,因为中国历史上有很多次大象成灾的记录,大象的行踪,远远超过浙江绍兴的纬度。另外,据清代学者何义门记载,燕昭王时(公元前300年左右)就有人用浮水的方法称量过大豕。当然这一论据无法证明曹冲是因为读过燕昭王时期的故事而“称象”,还是后世人因为该故事而伪造“曹冲称象”的故事。

中国历史上不乏大象的传说与故事。传说在舜生活的年代,中原多象,他弟弟的名字就是“象”。传说中由于舜的功绩卓著,甚至可以让大象为他劳动,这也成为他顺利接任首领的一条重要理由。另外,中国古代百孝图中的《象耕故事》,说的就是利用大象进行耕作的故事。

然而,大象也并非一直在中原地带广泛繁衍、栖息。公元前1000年到公元前750年的冷相气候导致大象基本在中原绝迹,所以历史上总是把大象的出现当成奇迹,这也给物候学家提供了研究气候的“窗口”。物候学家一般认为,大象是热带动物(大象缺乏毛发,有长毛的猛犸象早已灭绝了),如果大象出现,一定是气候变暖。从更宏观的角度来看,这一假设是有问题的,因为气候是周期性变化的,暖相气候下有大象北上的情况,冷相气候下也有大象北上的情况,它们更多地是被食物所驱动,而并不完全受控于冷暖影响。

笔者统计了中国历史上数次大象自然北进的案例,结果发现,一共发生过16次北进,其中10次是在冷相气候周期进行的,而只有6次北进是在暖相气候周期进行的。暖相周期大象北进比较好理解,因为气候变暖,食物来源增加,大象不知不觉就走远了。在967年,象群曾最远深入河南开封附近。

那么,为什么冷相气候周期大象也会远游呢?我们可以从近些年来发生的一些异常生物事件(如俄罗斯境内老虎南下中国,新疆豺狼成灾,云南狗熊袭人等)大体推断出大象北上的原因。这些事件的共同特征是,食物链最高端动物发生食物危机,不得不扩大食物来源,发生异常的求食行为,而这种情况又均发生在冷相气候时期,受到冷相气候的影响较大。由于冷相气候会造成食物链的中断,所以经常会发生异常事件。例如,根据地方志记载,清代徽州地区的老虎(华南虎)成灾几乎是每25~30年发生一次,每一次都是与气候变化密切相关的。 “曹冲称象”并非不可能

那么,“曹冲称象”的故事发生在什么样的气候背景下呢?曹冲大约生于建安元年,死于建安十三年,寿终才13岁。据记载,“曹冲称象”发生在他五六岁时,所以可能是201年。从194年到225年,中国乃至全世界都是冷相气候,这是认识“曹冲称象”故事的关键。

206年,曹冲的父亲曹操发出《禁寒食令》,清楚地说明了当时气候太冷,山西(并州)地区的寒食习俗不适合气候条件,需要禁止。所以,在这种冷相气候条件下,南方大象北游绍兴应该是有可能的,刚登权位的孙权拿大象“行贿”一下曹操也是很有可能的,早慧的曹冲建议水中称象也是合乎情理的一件事。只不过,通过称量王冠发现浮力原理的阿基米德是“几何之父”欧几里德的学生,“泵浦之父”特希庇乌斯的同学,所以大名鼎鼎的阿基米德就被历史记住了,而我们中国的曹冲则被淹没在历史的逸闻当中。现代的“太平洋十年涛动理论”已经清楚地说明:气候是周期性变化的。另外,不但暖相周期中的大象有可能会北上,冷相周期中的大象依然可能北上,所以陈寅恪的前提假设,在现代的气候理论中不存在。

气象学与气候学论文范文9

【关键词】中职地理教学 观察想象 分析综合 抽象概括 发散思维

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0167-01

当代是世界各国高度开放融合的时代,各国间政治、经济、文化交流更加频繁,人口、资源、生态等问题日益成为制约经济社会发展的因素,地理素养的高低是人类正确认识处理这些问题的基础;中职地理课堂要在教学中有意识地培养学生的观察想象、分析综合、抽象概括、判断推理和发散思维等能力,促进创新思维,以适应经济社会科学和谐发展的需要。

一、观察能力的培养

地理观察是指对地理事象进行有目的、有计划的知觉,观察能力是智力发展的基础,地理教学中可供学生观察的内容很多:教学挂图、景观图片、各种实物标本、模型、自然环境中的星体运行、气象变化、地形、植被、人文环境中的城镇建设、工业布局、交通发展等,这些都为培养学生的观察能力,提供了广阔的天地。教师在培养学生观察能力时,要根据不同的观察目的,不同的观察对象,运用恰当的观察方法。例如:讲到我国气候时,可指导学生对当地气温、降水、风向等天气要素进行不间断连续观测,为讲授天气、气候提供感性知识,并培养学生系统观察、持久观察的能力;区域地理教学中,通过对有关地区的气候、河流、山脉、平原、植被等自然要素和矿产、交通、工农业布局状况等经济要素的观察,既有助于学生掌握各地区自然与经济地理的特征,同时也培养了学生把握事物典型特征的观察能力。

二、想象能力的培养

想象是人们对头脑中已有的表象进行加工改造而创造出新形象的认识活动。这里的表象是指保持在记忆中的客观事物的形象,或者说是在没有刺激呈现的情况下,人们关于物体的心理复现,这里的新形象是指人们从未接触过的事物形象,它可能是现实中已经存在而人们尚未接触过的事物形象。我们知道地理对象极其广阔,要素异常复杂,难以一一感知,因此,想象是获得地理知识的重要方法,也是地理科学发展的重要源泉,为了帮助学生形成未经验过的热带雨林气候特征的形象,教师先启发学生回忆我国夏天雷阵雨天气的情景:天气闷热、电闪雷鸣、大雨哗哗、雨过天晴,并向学生点明,热带雨林气候区的天气特征很像我国夏季的雷阵雨天气,进而指出,这种天气在我国主要出现在夏季,而热带雨林气候区几乎天天如此,从而使学生在头脑中通过想象形成热带雨林气候终年高温多雨的形象;“构造地震”是个抽象的地理现象, 但是当我们循着教材中的文字叙述, 通过想象,就会在头脑中呈现出构造地震发生时的景象,进而会对“构造地震的成因、危害、特点”有鲜明的认识。

三、分析与综合能力的培养

分析与综合是智力发展的基本过程,分析是把事物分解为各个部分、侧面、属性分别加以研究,综合是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体,以掌握事物的本质和规律,分析与综合是相互对立而又统一的思维方法,其中分析是综合的基础,综合是分析的结果。分析与综合也是地理课堂中常常使用的教学方法。在讲授我国东北地区农业时,只有在对该区域发展农业的位置、气候、地形、土壤、水源等自然条件和人口、工业基础、交通等社会经济条件进行分析的基础上,才能综合出东北地区发展农业的有利条件是“山环水绕沃野千里”的自然资源优势和“农业机械发达”的社会经济优势;运用地理知识解答问题时,分析与综合的能力会得到进一步发展,要讲清 “马达加斯加岛东部同澳大利亚大陆西部处于同样的地理纬度、同样靠近海洋,气候却迥然不同”这个问题,就需要在分析地带性因素和非地带性因素的基础上,综合各因素影响的强弱,才能合理解释;通过这类地理实例的教学,能很好地培养学生的分析和综合能力。

四、抽象概括能力的培养

思维之所以能揭示事物的本质和内在规律,主要来自抽象概括。抽象概括是在感性材料的基础上,经过去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的认知过程,发现普遍现象中的差异及各类现象间的联系,分离出事物的本质属性,并把具体属性抽象为原理、规律性、模型的思维能力。在地理教学中,抽象概括是形成地理概念、规律的基本教学手段,课堂上要尽可能体现抽象概括过程。

五、判断推理能力的培养

地理判断是对地理对象是否具有某种属性、特点或关系的判定,推理是以已知的知识为根据,推出新论断的思维形式,是获得新知识的重要方法。当学生掌握了相当量的地理知识后,可以辨析地理表述的正确或错误,推出结论。例如:“秦岭――淮河是我国重要的地理分界线”,是学生在掌握了我国气候、植被、农业、山川分布等知识基础上推理得到的判断;学习了气候的成因知识后,教师可以让学生运用某地的气温、降水数据,来推知其所属的气候类型,从而训练学生的判断推理能力。

六、发散思维能力的培养

发散思维,是根据已有的信息,从不同的角度,运用不同的方法,按照不同的线索,向不同的角度思考,多方面全方位地分析和探讨问题,寻求解决问题方法和途径的一种思维形式。对知识的迁移和融会贯通地运用是发散思维的重要表现形式。在中职地理教学中,要注重利用现实社会中的热点问题,引导学生利用地理知识对其进行探讨。目前可以关注的问题很多,如气候变暖问题,环境问题,大型工程建设选址布局问题、区域中长期产业规划等。在讲影响工业布局的因素时,对当地经济开发区的建设选址与产业引领政策问题,可以引导学生进行资料收集、讨论,目的是让学生全面、客观地了解建设的背景,选址与产业引领政策的地理科学依据,面临的制约条件和有利因素等,这就训练了学生发散思维,培养了理论联系实际的能力。

在地理教学中,地理知识的传授是基础,各种能力是通过掌握运用地理知识而得到提升的,所以,在地理教学中,教师要创造条件,引导学生多观察想象、常分析综合、勤抽象概括、不断判断推理、强化发散思维,这样才能使教育适应时代对高素质人才的需要。

参考文献:

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