气象学现象范文10篇

摘要：随着科学信息化飞速发展，高等教育教学迎来新任务，基于“互联网+”“5G+”等信息技术的O2O教学模式以明显的优势领先传统教育模式，为教育教学和学生学习提供更多途径和新的思路。结合疫情防控常态化的大环境情况，线上线下混合教学将成为“新常态”。因此，文章结合学科特点及信息化背景下农业气象学课程教学改革方向，提出高校农业气象学教学的O2O教学模式，为新形势下该课程的教学改革提供参考。

关键词：O2O教学模式；农业气象学；互联网+；教学改革

农业气象学是农学的专业基础和核心课程，知识面覆盖广，学科交叉多，内容抽象，仅有的线下教学方式已不能满足当前的教学需要。新知识与新技术不断更迭使其授课内容的广度和深度进一步增加，线上与线下混合展开的教学模式能够让学生较系统、全面地认识农业生产和气象条件之间的相互关系，牢固掌握农业气象方面的基本概念和原理，为专业的学习奠定稳固的基础。在科学化、信息化飞速发展的新时代背景下，大学教学改革势在必行，教育部提出全面推进“四新”建设[1]。线上线下，即O2O（OnlinetoOffline）在各个社会领域运用日渐广泛，已逐步运用到教育领域，表现为线上教育和线下教育的高度融合。并且，自2020年新冠肺炎疫情爆发至今，我国逐步实现疫情防控常态化，高校教学实施线上线下混合式教学将成为“新常态”[2]。针对农业气象学的复杂性和综合性，借助新时代“互联网＋”“5G+”的新技术，本文提出了高校农业气象学的O2O教学模式。

1农业气象学的O2O教学模式

O2O（OnlinetoOffline，线上线下）农业气象学教学模式是指利用“互联网+”“5G+”等信息技术将农业气象学线上与线下教学有机结合，以学生为“主体”，以教师为“主导”，将教学平台由传统的教室拓展为线上线下“双平台”，即线上资源学习与互动平台和线下课堂教学平台。农业气象学O2O混合教学模式，实现知识在“两线”的传递与内化，既体现了传统课堂对知识的传授和迁移的重视、强化课堂中“教”的优势，又充分重视和解决了学生“学什么”“如何学”和“何处学”等问题；既体现了教师在教学过程中进行引导、启发、监控的主导作用，又可以充分体现学生是具有主动性、积极性与创造性的学习主体角色。在教学资源方面，线下资源包括教师、教材、实验室设备、教学课件等，线上资源包括网络课程、视频、图片、讲座、仿真平台等，将现实与虚拟相融合，将多种信息、资源有效整合，延伸教与学的时空，一方面可以利用有效整合的教学资源弥补普通高等院校本身资源配置和资源类型不充盈的现象；另一方面可以促进各高校、平台间资源互通，充分利用各资源的有效价值。在教学评价方面，该教学模式将人工智能视域渗透于教育评价体系，能够让教育行政管理者、教育督导、教师及学生等利益相关者全员参与到教育评价，提高教育评价的科学性、专业性、客观性[3]。同时，也充分响应了中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》，强调坚持科学有效，改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价，充分利用信息技术，提高教育评价的科学性、专业性、客观性[4]。

2农业气象学O2O教学模式的教学方案

2007年世界气象日

各市气象局、气象学会，各有关会员单位，省局各直属单位：

3月23日是世界气象日。2007年世界气象日的主题是：“天气、气候、水和可持续发展”。

可持续发展是指人类社会发展公务员之家，全国公务员共同的天地进程中，在不破坏资源和环境承载能力的条件下，使自然—经济—社会得到协调发展。坚持可持续发展，不仅关系到人类社会的进步，更关系到人类的生存和永续发展。片面依靠对自然界的掠夺和破坏环境来发展经济，必然会破坏人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，给人类自身发展带来毁灭性灾难。

伴随着工业化进程而日益呈现的全球气候变暖现象并由此带来极端天气、气候事件频繁发生的事实，已经为人类社会的发展敲响了警钟。20世纪80年代以来，全球变暖导致极端天气气候事件增加，给世界和我国、我省经济社会带来了巨大的负面影响。研究表明，气象灾害对我国造成的直接经济损失相当于GDP的3%—6%，而气象灾害引发的生态、环境、社会、人文、经济等灾害所造成的损失则难以估计。全球变暖还严重地影响我国生态、资源、环境等安全，制约了经济社会的可持续发展。

为了推进全面建设小康社会和实施可持续发展战略，党的十六届三中全会提出要“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的科学发展观，促进经济社会和人的全面发展”。这一科学发展观的提出，既对气象工作提出了更高的要求，又为我国气象事业发展带来了难得的机遇。全省各级气象部门、各有关会员单位要紧密结合“天气、气候、水和可持续发展”这一主题，围绕中国气象事业发展战略研究成果和江苏气象事业为全面推进“两个率先”、实现“四个一流”的宏伟目标，积极组织开展世界气象日纪念宣传活动，扩大气象工作的社会影响。现将有关事项通知如下：

一、文学家和美学家的争议：气象审美需要科技知识吗

一些文学家认为，科学家或科技工作者在观测自然现象时不具有审美态度。例如，马克•吐温在描述密西西比河的美景时认为：人一旦学会了天气与河岸的语言，往往只关注航行安全、生活利益等问题，如“看到太阳就知道来日有风，河上有某根漂浮的原木就知道河水正在上涨，看到河面上的标记就知道这里有垂直暗礁”之类；太阳和云层共同描绘的景观如“各样绚丽的画面”“月亮、太阳和暮色在河面上织就的光芒”等则被忽视了。因此，马克•吐温得出结论说：“所有的恩典，美丽和诗意已走出了这条雄伟的河流”，于是“浪漫和美丽都远离了，随河水而去”。①研究艺术哲学的学者斯图尼茨也有类似看法。他声称，科学家的关注点与美学不相容，因为科学家观赏云并不是观赏云的外观，他们“关注的就不是云朵醒目的外表，而是形成这一外表的原因”。斯图尼茨的说法涉及两个问题。第一，他将审美定位在形式主义的美学层面，这种观点属于艺术审美，即对云的美学欣赏就是对云的外观的感知，从而将审美的出发点限定为非功利目的，认为审美是非实际功用性的，即专注于“岩石的模样，海洋的声音以及画作中的颜色”。①这种审美观念虽然比较典型，但恐怕是一种狭隘的美学观。第二，他将科学与自然审美割裂并对立起来，认为科学家对云、雨等天气要素和气象现象的观赏不构成审美，因为专业知识和实用目的介入了观赏过程。斯图尼茨的观点是科技知识与审美不相容。也就是说，对于气象审美而言，如果观赏主体拥有了气象科技等专业知识，就会失去气象审美的能力，或者说失去开展自然审美活动的心情和意向。这种隔离气象审美与科技活动的说法是事实么？很多哲学家、美学家持相反意见，他们认为，隔离气象审美与科技活动的观点存在偏见。日裔美籍学者斋藤百合子认为，马克•吐温和斯图尼茨描述的某些特定情况不能推断出普适的美学理论。尽管对于普通游客来说，欣赏密西西比河的落日、云层之美的确是美学欣赏，但是这并不是唯一的美学欣赏方式，即不能把在形式和感觉层面的美学欣赏当成美学全部。这种看法符合美学事实，因为美学是一种感性的学问，研究中产生的感性触动不仅包含美好积极的触动，也包括痛楚刺激等负面的触动。比如明代文学家杨慎中年被贬谪到云南四川等地，感受到西南地区的风土与中原存在明显的差异，他的诗文中呈现了苍山积雪、下关风、雾凇和水桩、暑热瘴气等多种气象物候，不仅描述了恶劣的环境，还饱含艰难生存的体验。②斋藤百合子进一步认为，尽管一些人（尤其是拥有自然科学专业知识的人）确实会从实践和科学等方面考量自然之美，但是这些考量并不总会“消除、干扰或减损感觉层面的体验”。③关于斋藤百合子的看法，有两点要注意：第一，美学的形态有多种，形式主义的审美只是其中的一种；第二，科学知识与审美并不矛盾。科学家虽然缺乏或弱化了文艺性质的气象美学意识，却并不缺乏气象审美经验，同时，这种审美经验并不与科学知识、科学活动产生冲突，反而相得益彰。尤其对科学家而言，科学技术知识是内在的，他在气象审美的过程中不会突然失去知识和能力，很多时候，科技知识会内在地支撑气象审美的过程。加拿大的自然美学家艾伦•卡尔松认为，科技知识与气象审美不矛盾，科技知识具有促进审美的作用，从而形成气象鉴赏的自然环境模式。卡尔松在《自然与景观》中说：“在自然环境中相关的知识是探究环境的常识／科学知识，这些知识为我们提供美学意义的合适焦点与环境的合适边界，以及相对应的‘观的行为’……因此，自然科学和环境科学是自然审美欣赏的关键所在。”④在《环境美学：自然、艺术与建筑的鉴赏》中，卡尔松提出：“我们必须借助已知的真正知识来鉴赏自然，也就是说，借助自然科学，尤其是环境科学，譬如地质学、生物学、生态学提供给我们的知识，来鉴赏自然。因此，这种自然环境模式既包容了自然的真正特征，也包含了我们日常的经验和对自然的理解。”①卡尔松正确地处理了科技知识与审美鉴赏的辩证关系。在卡尔松看来，学者带着科技知识去鉴赏自然可以获得普通人所达不到、无法知晓的自然真相，同时这种鉴赏也包含了普通人的日常经验和自然体验。他称这种审美为“肯定美学”，一方面能将“原始自然———自然处于自然而然的状态”呈现为一种无人介入的自在世界之审美理想，另一方面又能“不断发现或者至少看似发现”自然存在的“统一、秩序与和谐”。人们带着科学知识去鉴赏自然，自然将呈现出“更完全的美”。②“在艺术鉴赏中，艺术范畴与艺术批评和艺术史的知识相关，在自然鉴赏中，那些范畴是自然的范畴以及那种知识是由自然历史———科学提供的知识。”③卡尔松认为，马克•吐温将“无知过客”的形式审美经验（传统的典型审美样式）与借助教育或训练获得知识进而理解自然的认识经验对立起来，这是不对的。因为，没有单纯的素人，也没有单纯的形式审美。④在卡尔松看来，审美与实践活动、科学知识并不是对立的，借助各种内化的科技知识，通过科学实践，人们可以在审美过程中获得更深刻的体会。比如20世纪30年代，气象工作者在泰山测候所进行气象观测时条件非常艰苦：冬季寒冷风大，工作人员用火炉也不能有效取暖，如果出现雾凇天气，仪器会被冻结；盛夏季节“雷电绕室……雾日频仍，衣被易霉”。⑤在比较极端的气候条件中，气象工作者对气压、气温、湿度、风向、风速、云状、云量、能见度、降水、光的现象、雨滴直径、雪片形状、云海等项目的观测不仅是严谨的科学活动，也是对自然之美的体验，只不过他们没有专门进行“审美”并写下来。严寒酷暑给气象工作者带来了许多身心折磨与考验。虽然有这样的感性之痛，但是他们在科学知识和职业操守的支撑下坚持下来。对他们而言，气象审美实际上是与生活、工作融为一体的长期实践，并不是普通人站在某种距离之外的偶然一次的观看、欣赏和体验。同样，芬兰的环境美学家约•帕瑟玛也认为，自然审美不仅需要审美的知识，还需要自然科学知识。“对于考察环境而言，重要的是对恰当的背景知识进行选择与熟悉。我们不可能在没有某种思想框架为参照的情况下就能真正地对环境进行考察。”⑥“人们在考察环境时需要各种关于自然演进过程的基础知识……环境的考察者需要环境知识。但仅仅有自然知识是不够的，还需要审美训练和知晓必要的审美方式。”⑦帕瑟玛认为科学工作者需要审美训练的观点可能有些过当，犯了专业主义的错误，将审美表述与审美体验（面对大自然，审美体验是人人都有的）混淆起来。但是，他认为自然审美与科学技术认知是融合在一起的，这个观点则是中肯的。他举出贾尼那•马卡塔观海的例子：科学家拥有自然史、气象、海洋、生物等方面的知识，他们观察和研究大海的同时，同样感受到波涛翻滚的力量和大海的巨大震撼力。①就是说，在气象观测等科学工作中，自然现象对人产生的感性冲击是无法被抹杀的。同样，普通人的气象审美活动也饱含着气象知识与传统，比如中国的二十四节气就是将气象物候与农业生产活动结合在一起的体系，每逢立春节气，很多地方的民众就会开展鞭春牛、着春意装等一系列庆祝活动。②以上主要是文学家、美学家的争议，焦点在于科技知识对气象审美活动的意义和作用。否定的一方强调，现代科学家在科技观测活动中的关注点与美学的外观审美、诗性体验不相容。肯定的一方认为科技知识对于气象审美具有内在支持。我们认为，后者符合气象科学发展的历史规律，即气象科学知识离不开日常观测和常年累月的经验观察。在这样的活动中，气象审美与科技知识获得是融合的。

二、科学家的争议：气象科技活动需要审美吗

那么，科学家尤其是气象学家对审美与科技知识的关系又有何认识？我们向部分气象学专家进行过调研。他们大多认为，科学家首先是普通人，对于天气等自然现象有着同样的体验：大热天照样流臭汗，大冷天同样会哆嗦。遇到奇特的天气现象，同普通人一样，气象学家也会欣赏和赞叹。不过与普通人相比，科学家多了一份好奇心，有进一步解读自然奇观的冲动和求索科学答案的习惯。比如北宋科学家沈括在熙宁年间出使辽国，黄昏时分到达永安山下，扎帐休息。恰好雨过天晴，此时彩虹就在帐前的溪涧中。“虹两头皆垂涧中。使人过涧，隔虹对立，相去数丈，中间如隔绡縠。”沈括和他的同僚更换角度观察“夕虹”，“自西望东则见”，虹渐向正东方向移去。这一现象符合虹霓与太阳相对的道理。③第二天继续前行，沈括一行人又看见了彩虹。他引用唐代孙彦先的说法进行解释，认为虹是雨中太阳的影子，只要太阳照雨就会有虹出现。④这种说法具有一定的科学性，比英国科学家培根的发现早了五百多年。再比如晚明地理学家徐霞客，他不仅是一名观光者，也是一位地理环境的考察者和研究者。在游览和考察中，他除了体验和描述风物———“每日必记，白天依石为案，晚上执灯奋笔”，还寻求或验证科学原理。明万历四十一年农历四月初，徐霞客游历浙江天台山，感受了阴晴不定风雨多变，看到了植被发育的垂直差异。登顶之时，他看到山顶上“荒草靡靡，山高风冽，草上结霜高寸许”；俯瞰四周山峦，则“四山回映，琪花玉树，玲珑弥望”。他自然地发出感慨：“岭角山花盛开，顶上反不吐色，盖为高寒所勒耳。”⑤这是一种科学的判断，只不过，这种科学判断是融汇在自然审美之中的。可见，温度随海拔而垂直变化的科学原理并不会妨碍人观赏自然沉浸在美景之中；可见，自然审美并不妨碍人们接受科技知识，科技知识完全可以介入自然审美的过程之中。20世纪70年代，美国的柯尔利斯整理了《自然》杂志和《科学》杂志的合订本，辑录了其中有关天气的神奇现象。从中我们可以很明显地看到科学家对于各种反常天气现象的描绘和感叹，他们如普通人一样，视、听、尝、嗅、触，用各种感官去体验大自然，他们在仔细观察形状和色彩，记录气温和湿度的同时还会自觉地探究缘由。①我们可以明确地感受到，科学家和普通人一样，乐于欣赏缓慢降落的冰雹、带火花的雨等自然奇观，并怀有好奇之心。不过，他们比常人多一份解答的素养和寻源的习惯。因为拥有更多的科技知识，科学家们对于大自然奇观的理解会更加深刻，描绘得非常细腻。这些来源于《科学》《自然》杂志的文章都是科学家亲身经历、观察气象现象的结果，关于数量和大小的描述相对标准化，有时还会结合图片，涉及情感体验和联想的语言较少，多是客观地寻求答案。②当然，也有一些科学家认为科技与审美不相容。这种观念主要基于科技主义的专业偏见。他们认为，审美虽然不会妨碍科技活动，但是现代科技本身不需要美学来指引。也就是说，没有审美科学照样发展，尤其是现代科技早已拥有一套成熟的方法、标准、规范和话语，就更不需要美学的支撑了。这个观念明显是科学至上主义的，既没有考虑自然科学观察到的感性事实，也没有正视气象科学发展的历史规律，更没有考虑普通大众对自然知识的感性需求。表面上看，科普工作只需要科学家将科学知识浅显化、通俗化，实质上，科普工作者要将科学知识与普通人的日常生活经验、感性体验融会贯通，让科学更有温度和情怀。从文明发展和文化建设的角度来看，科技与审美不相容的看法是狭隘的，不利于将“科学普及放在与科技创新同等重要的位置”。③因此，科技活动不仅不能脱离审美，还要积极与审美活动对接，寻求感性体验的内在支持。

三、现代学科分工：美学与科技出现分歧的缘由

科技与美学，从来就是隔离且不相往来的么？从科学史来说，科学不仅不与美学发生矛盾，而且还是一对很要好的“兄弟”，气象学科的发展历程更加典型。早期关于风、云、雨、雷、电等天气现象的知识以及植物生长、动物迁徙等物候的学问都源于人们对生活的体验和观察。可以说，朴素的气象学原理早已浸润着人们的生活。在现代气象学成熟之前，人们对气象现象的准确描述往往带有“生活气”，感性十足。《诗经》中有很多符合科学原理的气象观测结果和描述，如“终风且霾”（《邶风•终风》）揭示了河南淇县以北、汤阴县东南一代的邶地多风沙的特点。又如唐代科学家李淳风在《观象玩占》中对风力进行了标准化的规定，根据树木受风影响之后的变化大小和损坏程度，风力可以分为八级，标准分别为动叶、鸣条、摇枝、堕叶、折小枝、折大枝、折木飞砂石、拔大树及根。④这个标准虽然不够精准，但是具有一定的科学性，也有美学性。现代气象科技研究能够利用一些纪实的文学性文本作为佐证的文献资料，因为文献记载的天气现象和气候现象源自生活，不仅包含美学体验，还反映了科学原理。这正是竺可桢先生运用中国古代各种文学、历史、哲学文献来论证或佐证气候变化的内在缘由。①既然科学与审美的关系如此密切，那么为什么有人认为科技与美学是隔离的？最主要的原因是专业偏见，这与近代以来形成的专业分工思维、行业视野、职业习惯等有密切关系。面对一些天气现象时，气象科学研究者尽管也会与普通人一样产生某些体验和感受，但是他们并不会往审美（尤其是文艺审美）这方面去“想”，最多只是自然和无意识地体验，因为气象现象背后的原因和规律才是科学工作者关注的焦点。对于现代美学家而言，他们关注的是光电、线条、力的各种形式，是结构美，并且他们的注意力被这些形式和结构所给予的感觉、情绪、心理、思想所吸引，科学知识不是他们关注的焦点，他们当然也不会用科学话语来描述自然现象。②如高尔基借海上的暴风雨抒发革命激情，呼唤社会的暴风雨。大气环流运动的复杂性、不确定性在豪梅尔斯•洛斯顿、马达丽娜•代克努等美学家眼中只是一种至善、崇高和宇宙的野性。③这些分歧与专业分工、职业习惯塑造的思维方式有关，导致科学与人文之间产生隔阂。“文艺界的美学所针对的文学艺术都是有着悠久的历史和传统，他们不大关注应用美学和实践行业的美学问题，认为后者太功利（因为经典的美学观念是主张无功利的）。其次，在气象科学界，又特别看重行业性和科学性，而对文艺性、美学性重视得不够，甚至打心眼里瞧不上文艺和美学等人文学科的东西。”④人文社会学界也有成见，或者说文学家、美学家不希望科技等“功利性知识”触及美学的怡然自得领域。在他们看来，在开展自然审美活动时，如果“这是积雨云，那是雷暴云”的知识介入其中，“诗情”可能荡然无存。同样，科技工作者对文学家、美学家的超然移情也不屑一顾。总之，这种隔阂和偏见是客观存在的。从文明史来看，这种隔阂和偏见是专业分工、学科分化、行业细化的结果。在人类的童年时期，自然科学、人文科学和社会科学是彼此相融的。诸子百家经典和古希腊哲学著作中蕴含着各个学科的思想种子。人类社会发展到18世纪，科学与人文逐渐分离。康德在《判断力批判》中提出了“审美无功利”的“距离”学说，这种“无功利”的美学思想对科学与美学的分离进行了哲学化和系统化的论述。康德认为，如果把观赏海洋和生物知识、工作等联系在一起，就会阻碍海洋成为崇高的情感象征。康德这种启蒙主义思想的核心就是将美学与工具理性（各种科学认知）分离，以此形成自然审美的崇高美学范畴。从美学上说，正是因为阻止科学技术的介入，保持人与审美对象的功用距离，审美才能够脱离实用性的考量，保持纯粹性。这样，气象学、生物学、海洋学等科学技术与美学渐行渐远，科学与美学的范围越来越明晰，各自形成专业的系统，甚至具有一定的封闭性。就美学而言，将各种科学认知驱除出去，保留自然带给人类的神秘感，这是经典美学的特点。只有这样，人类才能更好地抒发对大自然的敬畏之情，而科技恰恰会削弱这种敬畏感。因此，随着科学技术的进步，科学与美学的隔阂似乎越来越大。

一、阅读科技论文，提高专业知识

高校学生经过小学和中学的英语学习，已经掌握了一定的英语听、说、读和写的技能，而气象专业的学生经过专业课程的学习，也已掌握了基本的气象专业知识。为使气象专业的学生将已掌握的英语技能与气象专业知识结合起来，我们应当从大气科学基础知识的英文文章开始学习，从而能在气象学与英语之间有一个良好的衔接性。选择与当今气象科技、环境问题、人文与气象等题材丰富新颖的文章，体裁包括论述文、说明文、描述文等，让学生接触内容和体裁多样的科技论文，不仅可加强学生对气象学专业知识的理解，而且有助于他们将来科技论文的写作。在当今“信息大爆炸”的时代，培养学生快速阅读气象科技论文的能力也日益重要。为了能有效提高学生从英文文献中获取信息的能力，应当在阅读时注意这四个方面。第一，要将一些专业词语连成词组连贯阅读，而不是逐词阅读，如大气边界层（atmosphericboundarylayer）和万有引力定律（thelawofuniversalgravitation）。第二，避免过多地依赖词典和多余的翻译，遇到生词时可根据上下文提供的线索来判断其词义，阅读的目的是获取自己所需要的信息，而不必要进行逐句翻译，自己理解即可。第三，要扩大眼睛的视距，即增加两次停顿之间目光所见的词数，尽量抓住一个意义相对完整的词组，按词组进行阅读，视距越大，阅读速度越快。第四，抓住段落和全文的中心思想，利用提示语，理解句子之间和段落之间的逻辑联系，如因果关系（because、therefore等）、对比关系（but、however、otherwise等）、总括关系（generallyspeaking、inaword等）。例如，在《Thestructureandcompositionoftheatmo-sphere》的教学中，可以从单词开始，以学生已掌握的气象知识为基础，如大气圈的分层，按照温度和空气的垂直分布特征，将大气圈分成对流层（troposphere）、平流层（stratosphere）、中间层（mesosphere）、热成层（thermosphere）和外逸层（exosphere），让学生用英语描述各层次的主要特征。对于较为专业的词汇，如递减率（lapserate）和逆温（inversion），一边以英文描述，一边在黑板上作出递减率和逆温的温度垂直廓线特征，这种语言与板书图解的方式相结合，可有效帮助学生理解和牢记专业知识和英文词汇。

二、翻译与写作练习，提高科技论文撰写能力

翻译是一个理解与表达的过程，科技英语的翻译也是如此。翻译气象专业英语文章时，需要根据科技英语的特点，透彻理解原文的意思，并能够准确地用中文表达出来。经过英语学习的基础阶段，学生接触了一些英语翻译的练习，气象学专业的学生同时也掌握了一定的专业知识，当前他们亟需掌握的是在翻译气象科技英语文献时应注意哪些方面。首先，作好词语的翻译。气象专业英语有一些专门的词汇，在翻译时最好备有大气科学的专业词典，勤于查阅，遵循气象专业词汇的特点，译文应该做到规范和专业性。例如，condensation属于大气科学领域专业词汇，意为“凝结”，还有一些气象领域的缩略语也应当加以注意，如WMO为世界气象组织（WorldMeteorologyOrganiza-tion）。其次，作好句子的翻译。在准确选择词义的基础上，根据上下文，适当地引申词义和增减词语。增词的原则是增加一些原文中无其形而有其义的词，而对于英语中必须减去在汉语中多余的词，如某些冠词和连词，则可省略。在翻译长难句时必须抓住全句的中心内容，理清句子的构成和语法关系，因为英语中的长难句都是由基本句型扩展或变化而来的。气象专业英语的写作，应遵循一般科技论文的组成部分和写作要求，通常包括标题、摘要、引言、正文、结论、致谢和参考文献等组成部分。标题要求简短明了，概括全篇，引人注目。在课堂上可针对标题作适当的练习。给出一篇专业论文，在学生阅读理解之后，让学生自己总结标题，再将这些标题进行比较和选择。摘要是全文的缩影，简短扼要，涵盖主要的研究内容和突出的研究成果及其意义。摘要本身要完整并能独立使用，一般科技英语论文摘要长度在300字左右。摘要虽然一般放在正文前面，但是常常是在最后写作的。在课堂上，可根据已学习过的气象论文，让学生分组讨论相应的摘要写作，然后教师分析摘要里每句话的重要性和必要性，例如是否反映了文章的主要研究内容、创新点和意义等。引言主要是说明本研究的目的意义、历史背景、当前国际上的研究进展、本研究的重要性以及本文的总体规划等。正文主要包含了研究的方法、内容和结果。正文写作时可先列出框架结构，然后逐段写作，每一段应围绕一定的主题，条理清晰，文法规范。结论必须完整、鲜明和客观，反映作者通过分析和推理所形成的总观点。

三、听说材料的练习，提高专业英语交流水平

选取专业的英语听说材料，不仅有助于提高学生的听力，而且可强化学生的专业知识，进而提高他们的学习兴趣。针对气象学专业来说，美国和英国等官方语言为英语国家的天气预报可作为很好的听力材料。另外，可选取一些介绍天气现象的听力材料，如台风、厄尔尼诺现象、温室效应和雾霾等，在练习听力的同时，也起到了提高学生专业知识的作用。提出一些与材料相关的问题，在听力练习初级期，让学生带着问题去听，效果更好。而在听力练习到一定阶段后，提高难度，让学生听完材料后，以自己的语言来复述材料的主要内容。其中的一些专业词汇，也可让学生练习用英语来解释其含义，如potentialtemperature（位温）的定义，该专业术语已在气象类课程中学过，但让学生此时用英语表达出来，有一举双得的效果，这样的听说练习有助于提高学生的口语水平和回顾专业知识。不少学生在课堂上不擅于英语口语，这与他们相对较高的英语写作水平不相符。我校每年都主办或承办气象相关的国际学术会议，邀请国内外知名学者专家进行学术交流，这也给学生们提供了一个很好的国际交流机会。因此在课堂我鼓励他们多开口说英语，尽量不打断他们的思维和口语练习；课堂上留出一定的时间与学生相互交流，有助于学生在学术报告和学术会议中积极参与讨论，发表自己的观点，与同行展开充分交流。具体实施时，由于学生人数较多，很难在课堂上进行一一互动，因此我将班级学生分组，每组自选一个气象相关的主题，课后按照科技论文的规范写一篇英文气象科技论文，教师对各小组的论文进行认真批阅和指导，对其论文的英语语法、段落结构和文章整体框架进行审阅，将修改意见返回给学生。然后在课堂上轮流选取各分组，让这些小组各派一名代表上讲台，用英文讲述该论文的主要内容。这样的锻炼不仅可提高主讲学生的口语，而且听讲的学生也会更加集中注意力，特别是同小组同学，在听完主讲学生的报告之后，针对其报告内容和汇报技巧加以点评。如，对于相同的内容，口语汇报与书面论文具有较大的不同，口语汇报时应尽量避免长难句，否则听众将失去耐心；不要把论文的全部内容平铺直叙，对于论文的重难点要适当地放慢速度和提高语调；不要一味地只顾着自己讲，要适当地通过眼神和手势与听众进行交流；对于所讲内容应当非常熟悉，才能显得胸有成竹，讲得有条不紊。

摘要:该文利用19952015年石家庄酸雨监测数据，结合同期气象资料，用统计办法将pH值及电导率数据进行数字化整理，分析不同天气条件下（风向风速、降水、气温、湿度等）pH值及电导率的变化规律，对石家庄市区酸雨的状况和与气象要素对酸雨的影响进行综合研究。结果表明:雨量越大,降水的酸性会越强，K值会越小。酸雨频率随着风速的增大而呈递减的趋势；随着气温上升，酸雨频率明显降低；月平均相对湿度与月平均降水pH值的变化趋势相反。

关键词:酸雨;pH值;K值;气象要素

降水的pH值是表征降水(雨、雪等大气降水）酸碱度的物理量，当其值小于5.6时称为酸雨。通常认为，人类生产生活中排放的硫氧化物、氮氧化物在大气中经过各种氧化反应所生成的硫酸和硝酸是引起降水酸化的主要污染物质[1]。在大气中污染物化学性质和源场恒定的条件下，气象因素的变化完全能够改变或影响降水酸度。本文详细地对石家庄市19952015年酸雨检测数据进行了统计分析，结合同期观测的温度、降水、相对湿度、风向风速等气象资料，进一步分析酸雨与各气象要素的关系。

1材料与方法

1.1来源。酸雨观测数据和地面常规气象资料取自石家庄市国家基本气象站（中国气象局酸雨观测站网）。该站位于38°02ˊN、114°25ˊE，海拔高度为81.0m。每次过程降水均观测一次气象要素，观测项目包含:过程降水量、降水pH值、K值、降水时段、水样温度、云状、风向和风速(02、08、14时和20时)、天气现象。本文利用19952015年共21a石家庄降水pH值观测数据以及同步气象要素资料。1.2计算方法。一个地区全年降水的平均pH值小于5.6的地区称酸雨地区。一般采用雨量加权法计算降水的pH值，将测得的每次过程降水的pH值换算成浓度[H+]，然后将[H+]按雨量加权后求出平均值[H+]，再取其负对数即得到降水pH平均值。计算公式如下：式(1)中，pH为降水pH值的加权平均值；[H+]i为第i场降水的[H+]浓度（mg/L），pHi为第i场降水的pH值，Vi为第i场降水量（mm）；n为降水场数[6]。

2结果与分析

摘要：将目标教学法引入气象观测大专《普通气象学》课程中，阐述了该方法的主要实施过程，包括：教学目标的选取与教学内容的设计、课前小任务的布置与完成、课堂小任务讲评并围绕教学目标开展互动教学、课后互评与反馈等环节。实践表明，目标教学法可以有效提高大专学员的自主学习能力及课堂效率。

关键词：普通气象学；目标教学法；职业技术教育

一、引言

所谓目标教学法是美国教育学家布卢姆提出的，它以“教育目标分类学”和“掌握学习策略”为特点，以教学目标为核心，提出一种以教师为主导、学生为主体、教学目标为主线的教学方法[1]。其突出的特点是，在教学活动过程中确立理论为实践服务的指导思想，注重知识的实用性，有的放矢培养学生，最终使大部分学员有学习的成就感。《普通气象学》是气象观测大专班的专业基础课程。这门课主要是将物理学的基本定律应用于大气科学研究领域，采用数理方法分析和解释发生在大气中的各个物理过程及现象。课程特点是章节内容多，理论性较强。多年来，课程团队制定的课程标准和选用的教材系统性强，教员据此准备的内容自成体系。但据多年课堂一线教学发现，大部分大专学员不适应这种系统教学，他们在课堂上不能做到学有目标，听有方向，经常抓不住重点，上课感到很茫然。他们对抽象的理论知识，特别是公式类的内容有抵触心理，经常会觉得基础理论“无用”。与本科学员相比，教学效果相差甚远。怎样做到因材施教，怎样切实提高大专学员的课堂教学质量一直是教学团队思考的问题。气象观测专业技术性强[2]，其教育具有职业技术教育特点。针对普通气象学这门基础理论课程，除了要求掌握必需的专业基础理论知识外，更注重和强调运用所学知识分析和解决实际问题的能力。以学员获取任职所需的知识、能力、素质为目的[3]，具备任职需要的专业素养。实践证明，针对基础相对薄弱的大专学员而言，实施目标教学法可以激发学员的学习兴趣，有效提高学员的课堂效率，对打牢专业基础具有现实意义。

二、教学内容设计及教学目标选取

教学方法与内容密切相关，在目标教学法中，教学内容的设计、教学目标的合适选取是整个教学环节的关键。目标教学法要求教员必须在课堂授课之前，根据教材内容、课程标准凝炼教学目标，再根据教学目标准备课堂教学内容。《普通气象学》课程内容涉及较多，需要教员在吃透教材和课程标准的前提下，结合学员自身特点及气象观测实际，将教材内容精简凝炼，合理确定教学目标。针对气象观测专业，围绕气象观测中的主要气象要素，如气温、气压、湿度、风、云等为核心，将教学内容进行模块化处理。根据课程学时数将教学内容分为大气概述、辐射与气温、气压与风、大气热力过程与静力稳定度、云雾与降水五大模块。每个模块或每个模块中的章节，结合观测实际制定具体的教学目标。比如针对气压与风模块中的气压这一节，制定的目标有：说出气压的确切定义，能够准确读出水银气压计的读数；找出气压随高度变化规律及原因；气象观测中本站气压、海平面气压的区别与联系；海平面气压订正原理等。在制定每个模块的具体教学目标时，遵循两个基本原则，一是理论“够用”，只要求掌握基础理论和基本原理。二是理论“能用”，尽量将理论贴近实际。

雷电袭击一直是造成各种气象观测设备发生故障的重要因素。尤其是电子信息系统，其本身具有较多线路和电子集成系统，在受到雷电袭击之后会导致中断，最终使得整个设备无法正常运转，对气象观测造成严重的阻碍。相关气象部门必须针对雷电袭击采取有效措施，实现对气象部门内部各种电子信息系统安全的有效保护[1]。

1当前气象信息系统雷电保护的情况

依据现阶段我国在进行气象观测的相关规定，当前使用的地面气象观测设备一般可以实现对一定范围内的气候条件的有效探测，在设备架设时要注意，架设区域内要保证处于地势平坦、障碍物较少。如果在探测范围内存在较多的高层建筑或者较高的植物就无法保证观测的效果，同时在一定程度上使得遭受雷电袭击的几率大幅度增加。在实际气象观测的过程中，即使按照相关规定进行设计施工。很多地区在对气象观测站进行建设的过程中受到一些条件的限制，同时当前气候变化情况以及防雷设施存在老化现象较为严重，使得很多气象站对雷电的防护能力出现下降。雷电袭击造成气象站内仪器设备受损的情况较为严重[2]。

2气象信息系统雷电防护的措施

2.1提升天线系统的防雷效果。现阶段使用天线系统防雷主要是在屋顶或者屋面上架设天线，天线同防雷基地装置相连接，在受到雷电侵袭的时候可以实现将雷电导地的目的。如果需要扩大天线防雷的防护范围，就需要在天线上加设避雷针，同时保证天线的接地装置安全可靠。如果需要将天线接引到室内，为了避免造成对室内设施的损害，就需要加设天馈设备[3]。2.2相关线路的雷电防护措施。电子信息系统线路对信息进行接收和处理，在设置过程中需要用到较多的管线。常见的主要有各种电缆以及进出气象站的各种金属管。这些电缆和金属管本身具有一定的导电性，在室外容易受到雷电的袭击。这就要求必须对其进行雷电保护。一般操作是通过在连接设备的接地装置外部加装电缆钢管套或者金属外皮以实现对雷电的有效屏蔽。对高空架设的电缆则需要加装天馈设备。通过调查可以发现，在所有的雷电事故中，地埋线受到雷击而发生的雷电事故占其中的重要部分。对这种情况可以使用线缆串岗管理以及设置屏蔽层等方法实现防护。此外，在气象站进行实际工作的过程中可以发现，大部分电机以及电子信息系统发生损坏主要是雷电袭击产生的干扰对供电线路造成了损坏。对这些设备必须采取多级防护措施，以保证电源雷电防护效果的提高。现阶段一般采用的保护设备主要是电涌保护器。但是在对设备进行选择是要依据设备本身的电压耐受情况以及雷电电磁环境和建筑物情况对其等级进行选择[4]。2.3弱电系统的雷电防护措施。在对气象信息系统进行雷电防护过程中需要对多个方面进行考虑。例如对弱电和强电、地线和天线、内部防雷和外部防雷等，依据不同的防护对象选择不同的防护措施。现阶段进行雷电防护的主要方式是通过采取一定的措施对雷电容易侵袭的通道进行防护，具体为设置接地网络、屏蔽网络、避雷针等。针对信号传输系统以及电源系统这些容易受到雷电袭击的部分，可以采用假装避雷器实现对遭受雷电袭击之后的过电压的消除。总之，针对弱电系统的雷电防护要从经济、安全等多个方面进行综合考虑，制定出最为完善的雷电防护体系，避免弱点系统受到雷电的袭击，造成不必要的损失。2.4传输网络的雷电防护措施。传输网络的雷电保护主要目的是为了实现对气象信息系统中各种电子设备的保护。在遭受雷电袭击之后电子设备可能受到雷电电磁脉冲的影响而出现不同程度的损坏。电子设备需要各种导线相连接，在受到雷电侵袭之后可能产生各种感应电压和雷电波，使得各种信号线或者配电设备出现故障。要实现对传输网络的雷电防护，一般采用的方式首先是加装SPD设备，使得在遭受雷电侵袭之后的雷电过电压得到有效控制。同时通过对建筑物等区域进行屏蔽可以有效降低感应效应，实现对传输网络的保护。

3结束语

充分利用航海气象与日常生活关

系密切的趣味点，提高学员学习兴趣教员充分认识航海海洋气象的重要性、科学性、知识性、规律性、趣味性是引导学员学好航海海洋气象的关键。在某种程度上趣味性是学习的原动力，是学员对其感兴趣的东西，学员无形中会产生一种强烈的求知欲。利用学员的求知欲望，培养学员的学习兴趣，提高学习效果，无疑是一条有效途径。在航海海洋气象教学内容中，为了活跃课堂教学氛围，提高学员学习兴趣，我们找些学员感兴趣的许多热点话题、生活中的现实问题、中外历史典故、重大事件和自然现象。寒潮天气、太平洋副热带高压系统、热带气旋、海啸与风暴潮、龙卷风、季风、臭氧空洞、厄尔尼诺—拉尼娜现象、气候变暖、沙尘暴等都是热点话题，这些都与现实生活有着密切关系，也是海上常发生的天气现象，对在海上活动的舰船影响非常大。如厄尔尼诺现象是指东南太平洋海域水温异常升高现象，它所引发的气候变化给全球不同国家和地区带来旱涝、风暴潮等一系列灾害，对人类的生产、生活和经济发展等造成严重影响。发生在1998年我国长江流域特大洪涝灾害、2006年印度尼西亚附近海域发生强烈地震而引发的大海啸、2011年3月11日本东北部海域发生强烈地震而引发的大海啸等，损失之惨重，影响之广泛，至今让人记忆犹新。2008年冬季发生在我国南方冰雪灾害，每年在我国沿海登陆的强台风等给当地人民和国家财产造成了严重损害，2012年1月中下旬发生在欧洲、北美及亚洲东北部部分地区的极寒天气，都给当地造成了严重灾难，造成了人员伤亡。因此，在课堂上开展对诸如此类热点问题的分析讨论，有利于开拓学员视野与思维，活跃课堂氛围，提高学员学习兴趣。《三国演义》是我国家喻户晓的古典名著，书中的“借东风”、“草船借箭”、“火熄上方谷”等历史典故，蕴含着丰富的气象知识。如“火熄上方谷”，说的是诸葛亮设计将司马父子引入葫芦谷，燃放大火，以为司马懿必死无疑。哪知大火却被突如其来的一场大雨浇灭了，孔明仰天长叹，“谋事在人，成事在天，不可强也”。造成火熄上方谷的原因并非天意，而是有原因的，葫芦谷的大火，一方面使空气中增加了烟尘灰粒，形成大量的凝结核；另一方面大火促使低层空气受热，产生上升运动，引起暖湿空气绝热冷却，水汽凝结，形成降雨云层，进而造成顷刻之间大雨倾盆。恶劣天气和海况条件造成的船舶重大事故也举不胜举，1999年发生的“11.24”海难事故，损失惨重，震惊全国。在此次海难中，虽然主要原因在于船舶本身安全措施和管理运作不利，但强冷空气爆发引起渤海海域狂风巨浪是事故的直接原因。还有“泰坦尼克”号沉船、“跃进”号事件、巴拿马籍货轮“宏伟”号翻沉、“新珠江号”万吨货轮沉没等重大事故，剖析其事故原因，起因均归结为恶劣天气和海况。掌握恶劣天气和海况发生的天气气候背景、源地、形成条件、移动规律等知识，正是航海气象学与海洋学课程涉及的主要内容。无论历史典故还是现实的重大沉船事件，都可以让学员的好奇心很自然地转移到掌握相关的气象和海洋知识上，达到积极主动学习的目的。几年的教学实践证明，培养学员的学习兴趣，不仅可以提高学习效果，而且可以开拓思维，提高学员分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的，学员毕业后很快可以胜任本职工作，为舰船在海上的安全航行提供实时可靠的航海海洋气象保障。

充分利用现代化多媒体教学设备、采用启发式教学手段提高教学质量

在学习各种天气系统时讲到，各种尺度天气系统都有其发生、发展、演变、移动和消亡规律。所谓天气系统就是指引起天气变化的一个个移动的大大小小的气压系统，它们相互交织、相互作用，随时间的演变构成大气运动过程。各类天气系统，都是在一定地理环境中形成、发展和演变的，都具有一定的地理环境特征。中小尺度系统往往是在大尺度系统的孕育下形成、发展起来的，而中小系统发展壮大以后，又给较大系统以反作用，彼此相互联系、相互制约，关系错综复杂。因此，教学中必须重点认识和掌握天气系统的结构、组成、运动变化规律以及同地理环境间的相互关系，这些内容短时间可能难以听懂，但对学员来说是十分重要的，也是必须掌握的，在实际工作中应用非常广泛。传统的教学方法和手段，只靠黑板上书写要点、简单绘制示意草图，无法表达天气系统的演变过程，学员很难理解天气系统和天气过程连续演变的特征过程，学员很难建立天气系统三维空间结构的概念，导致对所学内容很难接受与消化。采用现代计算机多媒体教学手段，通过大量图形、图像、动画和影片等资料，将复杂的天气系统和天气过程直观、生动、形象地展现给学员，可以帮助学员加深对天气系统三维空间结构概念的理解，帮助学员掌握天气系统和天气过程连续演变的规律。而且现代计算机多媒体教学具有手段新颖、知识容量大、制作使用方便等优点，在很大程度上可以开阔学员的眼界，加深学员对航海海洋气象概念、天气系统演变过程、天气预报原理的理解和掌握，减轻学员的学习负担，很大程度地激发了学员学习兴趣，提高了学习效率。通过调研并与最近几届毕业到部队工作的合训学员及在校学员座谈中了解到，学员一致认为航海气象学和海洋学利用多媒体上课效果好，普遍认为多媒体教学形象、生动、易懂、易学，教员也易教，达到了黑板无法达到的效果，应该大力推广。由此反映出学员是喜欢并接受现代计算机多媒体授课方式的。

加强实践教学环节提高教学效果

现场教学包括实验课、参观见学与航海实习实作训练等。一是增加现场实验教学时间，利用所学知识分析某个海区实时经历的天气过程。目前气象实验室配备有船用气象传真机、船舶气象仪、气压表等气象仪器设备，每天可以通过船用气象传真机接收日本JMH台、北京BAF台的亚洲地区地面分析图、地面预报图、高空图、海浪分析和预报图、雨量分析与预报图、卫星云图等，还可以从互联网站上适时下载JMH台的天气和海浪图，利用多媒体教室的功能，教员在每次上新内容之前花10分钟左右的时间分析讲解当时的天气演变过程。针对典型的天气系统，如分析冬季活跃的冷高压、锋面气旋，夏季强大的副热带高压及经常发生的热带气旋等的强度、移动方向、移动速度及在移动过程中的发展趋势，对当地可能会造成什么影响，当地的天气会如何变化等，教员利用前后几天的天气图进行精细分析，再结合教材的相关内容，这样学员很容易理解和掌握典型天气系统的发生、发展、消亡规律。同时，在教员指导下，可以让学员自己分析未来24小时、48小时预报图，对本地区的天气进行补充预报，下次课上课时可以让学员自己对预报结果进行分析验证，总结经验，找出误报原因，加深印象。二是增加到当地气象台和海洋站参观见学次数，充分利用这种机会把课堂上没有搞懂的问题向气象台和海洋站的专家请教。也可以请有关专家到学校来给学员进行讲座、与学员进行座谈，传授有关经验。三是利用每年航海实习过程进行实作训练，在实习过程中把所学知识运用到实际工作中。每天接收传真天气图、观测气象要素、测定海洋有关要素、收听当地天气预报等，综合多方面的数据资料进行补充天气预报，从实践中检验预报的准确性，分析错误之处，总结经验，经过每天的训练，学员就能熟练掌握所学的知识。气团、锋面及海洋学中北赤道流系，这些都是非常重要的概念，学员一般难以理解透彻，教员通过分析实际经历的天气变化过程，让学员切身感受到暖气团控制的天气，具有温暖、潮湿、偏南风、气层稳定、多层状云、常伴有雾或毛毛雨、能见度差等特点；冷气团控制的天气具有低温、干燥、偏北风、气层不稳定、多积状云、能见度良好等特点；北赤道流系形成的黑潮流系所流经的海域易形成海雾等。冷暖气团的过渡带就是锋面，锋面过境恰好是冷暖气团的主导地位发生互换。因此，现场教学可以加深学员对一些原理和概念的理解，学员不用死记硬背那些被抽象出来的许多条条框框，而是在实际分析事例过程中掌握基本概念。实践证明，增加现场教学，既受学员欢迎，又能取得良好的教学效果。

跨越式发展的观念创新

未来五年,应当是气象科学技术发展机遇和条件最好的五年,是气象科学技术大发展的五年,是气象科学技术能够为国家发展做出更大贡献的五年。”这实际上向气象科技部门和全体气象工作者发出新的进军令和提出更宏伟的奋斗目标。气象科技部门应该乘势而上,率先突破。气象科技创新要实现大的突破,最重要的是在最顶层的发展理念上有大的突破,敢为人先、敢于创新。顶层发展理念需要有所突破,气象科技创新要从“部门研究”逐渐转向“社会研究、部门引导”。气象科学技术的发展和突破与军事、经济、社会各方面发展相关,更与物理、化学、天文、地质、计算机、社会科学等等密切相关。这些方面的优势和精锐部队都不在气象部门,而是散落于社会各方面。目前中国气象局队伍不足10万,科技专业队伍不足万人,专门从事气象科技研究不过千人。就是这千人左右队伍要承担起许多重大的气象科学研究项目和科学工程,完成无数的气象业务研究,难免捉襟见肘、心大而力弱,而社会上对气象的需求又是无限并快速增长。与其“以有限服务无限”,不如“引导无限服务无限”。“社会研究、部门引导”指的是气象部门主导气象领域研究的上游和核心区域,把科学研究谱系的两端——纯粹基础研究和泛化的应用研究转交社会各方面、包括世界各地的研究力量,气象部门的千人队伍集中力量研究事关气象事业发展全局的关键点和战略领域。如数值预报的突破、气候模式研究、海—汽相互作用等,而把类似花粉预报、洗车指数研究等委托社会专业力量研究。气象科技人员要重点关注“巴斯德象限”,而非“波尔象限”和“爱迪生象限”[4]。但是值得争论的是气象科技中纯粹基础研究是否要淡视?从长远来看,中国缺少洛伦茨、洛斯贝等这样的气象大家是成为气象强国的瓶颈之一。不过这些大家多数在高校中做研究,气象部门科技人员一般从事实践性的科学研究。我国高校现阶段也十分缺少大家和大师级人物,这与我国对科学技术的本质理解有误、争抢资源而导致科技布局不妥有关,作为气象部门无力扭转这个大的局面。所以从实际来看,纯粹气象基础研究交由高校和中科院研究,气象部门保持部分传统优势领域并鼓励科学家自由研究,这不失为稳妥之策。

战略机遇期气象科技管理与创新的若干重大问题

提前布局、加大未来气象科技储备社会对气象服务的需求是无限的,气候变化导致环境脆弱性增强、城市化与社会转型期中人工自然的深度变化,导致未知气象服务需求的爆发式增长。比如2008年南方冰冻雨雪灾害中对“长序列气象灾害”的科技储备不足,2010年南方干旱灾害中作物减产的农业气象科技储备薄弱等等。这说明要对未来气象科技发展未雨绸缪、提前布局,加大未来气象科技储备。这需要战略眼光分析哪些方面布局、如何布局。这就是“新兴气象科技”的问题。从全局来看,气象灾害占全部灾害的70%,这个比例可能还会提高。而气象灾害往往是突发性、未知性、网络化[5],所以首先气象灾害科技将是一个战略重点。包括对气象灾害的预测研究和气象灾害应急研究等。第二个重点是提高气象学科的确定性。大气科学不同于物理化学等自然学科,物理化学是研究大自然确定性和非确定性现象的精确性/确定性学科。而大气科学是研究非确定性现象的半确定/准确定性学科。将来它的确定性成分也许会越来越高,但是永远不会达到100%的确定性[6]。这是大气科学和其他自然科学、工程科学最大的区别。科学史表明科学技术的确定性和精确性的提高是学科成熟的必然过程,所以如何提高气象学科的确定性和精确性是气象科技创新未来储备必须解决的难题。第三个战略重点是海洋气象科技的布局。中国必将从陆地大国走向海洋大国。未来十年,国家对海洋各方面科学技术的投入和需求必将空前增长。气象部门提前在此布局,将会大大提高气象科技部门在气象事业中的地位,也会大大提高气象局在国家政府序列中的地位,并极大拓展中国气象局的生存空间。气象事业发展方式逐渐从传统气象转到气象服务引领事业发展。气象服务是一个立体化、渐进的系统过程。会催生许多依靠气象科学技术的新兴领域。值得注意的是在这个过程中,气象科学和气象技术要适当分开。我国对于科学技术的理解长期有误,直到《2006—2020年中长期科学和技术规划》中才把二者正式分开。气象学科的特殊性使得气象科学和气象技术比较接近。但是仍有区别。更加注重“气象科技软实力”的建设对科技的支持不能简单地理解为仅仅创造好的硬件条件,多建些实验室,多购置些仪器装备,多投入些资金。现阶段科技发展更需要的是好的政策环境、社会环境,让科学家们能够心无旁骛搞科研,集中精力出成果,多给一些关怀,少添一些干扰。要尊重气象科学技术发展规律,既加快发展又不能急于求成,既鼓励探索又允许失败,既注重研究开发又注重成果应用。中国气象事业的发展离不开经济发展的大环境,因为气象硬实力的增长与经济实力增长是基本一致的,因此当经济发展渡过拐点之后,气象硬实力也必将面临一个发展拐点。气象软实力与气象硬实力相伴生长,共同发展,在某个历史阶段,必然会遇到发展拐点(见图1)。图1气象软硬实力演变拐点示意图从图1可看出,气象科研设备作为气象硬实力,发展到一定历史阶段,需要人文等方面的气象科技软实力的支撑,才能促进气象科技创新的整体发展。目前正处于这个历史阶段,所以,今后的发展必须更多地依靠完善的体制和机制,依靠好的制度和政策。未来需要加快推进气象科技软实力的建设问题[7]。把人文科学、社会科学的知识和研究方法引入气象科技创新的研究中气象科技要想做出大成就,做出流传于世的深层次成果,少了人文素养是比较困难的。单纯对理性的追求并不一定带来理性的结果。因为理性的起点和终点都是非理性的。正如整个电磁波谱上,可见光只是很小一段一样,整个宇宙中,理性只是很小一部分,大部分都是非理性的。这个结论无需证明。“歌德尔不完全性定理”和“测不准原理”就已经说明理性内部会导出非理性的结果[8]。这就是人文社会科学的内容。加强大气科学与人文社会科学的交流非常有助于我国大气科学和气象事业的健康发展。气象科技与气象科普同等重视,“一体两翼”气象科技创新将会推动气象科普的发展,反过来气象科普将会给气象科技创新营造更好的研究氛围和未来人才储备。目前气象科普的理念需要较大提升,把气象科普与气象局的对外宣传结合起来,气象科普是提高气象局社会地位的重要途径。国外对于科学普及,早已推进到“公众理解科学”的双向互动的阶段[9],我国的气象科普还是单向灌输的阶段。应该推进“公众理解气象”。更多与外界合作,听取更多声音在“十二五”气象科技发展院士专家座谈会上,专家们达成共识,解决制约气象业务服务发展的关键科技问题,离不开中科院、高等院校、各有关部门的广泛参与,离不开全行业乃至其他相关领域科学家的联合攻关,离不开业务服务专家和科学研究专家的通力合作[10]。气象重大工程投入的发展需要听取更多外界的意见和建议。气象部门强调为社会服务,就要有“大气象”的气魄,提高与社会各界交流的积极性。相对于“农、林、牧、副、渔”的大农业,实际上存在“大气象”的概念,包括海洋、地震、水文、航空等都是“大气象”的服务领域。做好“大气象”的社会管理,对于中国气象事业的发展意义深远。

本文作者：陈正洪工作单位：中国气象局发展研究中心

编者按：本文主要从引言；混沌电路；EWB仿真分析；硬件电路调试；结束语进行论述。其中，主要包括：非线性系统的性能是复杂多变的、混沌是非线性动力系统在一定参数条件下产生的对初始条件具有敏感依赖性的随机运动、电路理论分析、混沌现象在非线性电路中也普遍存在、二阶或二阶以上的强制系统、至少有一个非线性器件、构造非线性电阻电路、用EWB(ElectronicsWorkbench)软件对图3电路进行计算机模拟仿真分析、电路中电容电压和电感电流出现类似噪声的无规则振荡、示波器屏上可观察到一条直线、利用这个电路,还可以观察到周期性窗口、混沌现象不仅存在于电路中等，具体请详见。

1引言

非线性系统的性能是复杂多变的。长期以来,人们对非线性电路中的平衡状态和周期振荡状态研究较为充分,取得了许多有用的结果。直到40多年前的一次重要模拟结果出现后,使非线性领域的研究进入了新纪元。1963年,美国麻省理工学院著名的气象学家洛伦兹(E.N.Lorenz)在研究一个气象学模型时,发现了异常的情况。洛伦兹经过长时间反复地在计算机上试验,其结果都是一样与经典认识不同。它的特点是响应一直出现类似随机的振荡,状态轨迹在一个区域内永不重复地运动着,这一现象后来被称之为混沌[1][2]。

混沌是非线性动力系统在一定参数条件下产生的对初始条件具有敏感依赖性的随机运动。混沌运动的根本原因是运动方程的非线性;混沌运动具有内在随机性,对初值非常敏感,若两次运动的初值有微小差别,长时间后两次运动会出现较大的、无法预知的偏差。混沌现象是自然界的普遍现象,也是非线性系统所特有的复杂状态。

2混沌电路

2.1电路理论分析