气象工程论文十篇

时间:2023-03-17 10:14:07

气象工程论文

气象工程论文篇1

关键词:产业工程气象学 精品课程 教学改革

《产业工程气象学》是应用气象学专业学生的一门核心课程,该课程主要介绍气象学与产业工程主要行业的相互关系、以及各产业工程系统对大气环境的反馈的基本特征和变化规律等。课程可以开拓气象服务领域,优化服务层次,提高各地各行业气象服务水平。南京信息工程大学2000年就开设该课程,有较好的课程理论基础与实践积累,在2009年确定为校级精品课程后,该课程的建设围绕精品课程建设目标和要求进行,取得了较好的课程建设效果。

一、产业工程气象学课程概况

《产业工程气象学》课程系统地介绍了受天气气候敏感的建筑、交通、旅游、水利电力、城市规划、公共事业等主要产业与气象的作用和影响机理,探讨如何确定有关指标、参数及其相应临界值,吸收国内外产业工程气象学研究的新成果,通过大学生科技创新项目和毕业论文组织学生参与教师的科研项目,提高学生的动手能力,能较顺利地适应多种气象服务行业工作。

2009年是我校的“教学改革年”,学校提出人才培养必须满足气象人才前瞻性、战略性、系统性的要求,充分利用大气、电子、环境、管理、人文学科齐全的优势,全方位的将南京信息工程大学建设成为中国气象局的人才培养基地,非气象专业培养方案中适当增加气象类基础课程,《产业工程气象学》课程内容已被作为全校2009版教学计划中的特色课程之一在学校各专业开设。课程组老师结合社会需求有针对性地对教学计划进行了完善,课程设计和习题训练注重实践,并与其他相关课程进行了连贯配置,极大地提高了《产业工程气象学》课程的专业性和实践性。

多年来,《产业工程气象学》课程的教学内容改革是我们不断探索和追求的目标。在该课程的建设和改革历程中,我们不断完善《产业工程气象学》大纲,及时更新教学内容,并且参考国内外先进教材编写了授课讲义。同时,加强创新意识的培养,注意因材施教,促进个性发展,与江苏省气象局华东交通气象业务中心校外实习基地、泰州市气象局等产学研基地合作强化实验实习课等,师生对本课程的结构和教学质量、效果的评价较好。

二、教学条件和教学改革分析

课程采用章澄昌先生在1997年编写的《产业工程气象学》作参考,内容涉及到大气环境对建筑工程、交通运输业、冶金、矿井、石油业,水利、电力、通讯业、商品仓储业等各产业和工程在生产和作业过程中的作用和影响,以及各产业、工程系统对大气环境的反馈的基本特征和变化规律。随着专业气象服务实践的不断深入,《产业工程气象学》课程内容与时俱进,授课内容与原教材存在一定的差异,所以编写《产业工程气象学》教材已经被列为学校规划,在新教材中我们会将产业工程气象涉及到的新成果、新进展和新热点问题有所体现,使其更加适合作为一门教材使用。

《产业工程气象学》教学团队成员大多数来自于气象部门,对气象与各产业、工程之间的关系有着很好的了解,具有指导实践的能力,同时具有大量的实习数据供学生使用,这为本门课程的实践教学部分提供了良好的条件,大大提高了教学效果。学校为教师、学生的网上作业、交流提供了适宜的网络环境。同时,学校图书馆拥有大量的馆藏书籍,购买了较为完整的数据库资源。

课程重视研究性学习、探究性学习和协作性学习等现代教育理念的应用,在教学方法上以大力提倡“学生参与”、高度重视实践教学为鲜明特色,在教学手段上以高度重视网络教学、全面使用现代教育技术为主要特点,使学生对课程产生浓厚的兴趣。

1.课堂传授教学与学生参与、相互研讨结合。在课堂上采用启发式和参与式的教学模式,通过讲授、提问、讨论、辩论、座谈、布置作业等活动,让学生系统、深入地理解产业工程气象学的基本知识和理论,调动学生的学习积极性,变学生的被动学习为主动学习。

2.高度重视课程的实验与实践教学改革。实验和实践教学是课堂讲授的重要补充。在产业工程气象学的实验教学中,适当加大了综合性、设计性实验的比重,这些实验内容对提高学生的实际动手能力、课题设计能力以及综合分析能力具有明显的效果。

3.鼓励大学生进行课外科技创新研究活动,重视研究性学习方法的应用。为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围,我校设立了不同类型的科技创新基金,鼓励大学生结合课程学习的内容,利用华东交通气象业务中心校外实习基地、泰州市气象局等产学研基地平台,开展课外科研活动。

4.将本科生毕业论文与产业工程气象学教学链接起来。毕业论文研究是学生对所学的课程知识的系统运用过程。因此,本课程教学充分利用教师充足的科研课题和经费,注重对本科生毕业论文的后续指导,使书本学习真正达到学以致用的目的。

5.加大作业、考试等改革力度,切实提高教学效果。课程的教学效果考核主要采取以下几个方式:课外作业、课堂讨论、课堂提问、考查、期末考试、实习等形式,真正反映学生实际水平和学习效果。

三、课程建设效果

校内督导专家认为,该课程是应用气象学科具有特色的一门课程,内容在气象服务于产业工程原理、指标、预报等方面进行了很好地整合,为学生提供了开拓性思路和理念,理论体系的综合性和设计性很强,符合用人单位对应用气象专业毕业生的培养要求。课程定位准确,教学目标明确,教学大纲和教学资料齐备,主讲教师有很高的教学水平和学术水平,讲授内容丰富、条理清楚、理论联系实际。特别是案例教学方法,不但内容组织得好,而且对激发学生学习兴趣、培养学生的创新性思维很有效。

四、课程建设的进一步措施

随着社会对教育和人才培养不断地产生新的需求,《产业工程气象学》建设的探索与发展还在继续,我们将在以下几方面进一步加强:

1.课程教学团队经常开展教学内容、教学方法讨论,进行专题讲座,加强学生对基本概念、基本原理及重点、难点的理解,提高学习兴趣,进一步提高教学质量。

2.组织学生进行小组讨论,互相启发,变被动学习为主动学习,老师进行总结和归纳,加深理解,提高创新思维。利用相关仪器进行观测,通过实践教学基地的建设加强学生对学习内容的感性认识,增强分析问题和解决问题能力。

3.增加课后答疑时间,教师有针对性进行指导与辅导,理清每一章节的框架及前后章节的内在联系,帮助学生将新知识难点与已掌握的专业知识联系起来。

参考文献:

[1]章澄昌.产业工程气象学[M].北京:气象出版社,1997.

[2]景元书,申双和,刘寿东.以实践教学体系促进应用气象专业发展,中国高校科技与产业化,2006,(4):270-272.

[3]余跃.《钢结构》课程教学改革的探索与实践[J].常州工程职业技术学院学报,2008,(3):32-34.

气象工程论文篇2

关键词:水力学;教学改革;水文气象

水文气象学是研究水圈与大气圈界面上发生的物理规律、过程及其演变规律的一门学科。它既是应用气象学的一个分支,又是水文学的重要组成部分。目前大气、陆地和海洋水分循环系统综合模型的研究,使水文气象学的发展受到了广泛重视[1]。2011年6月南京信息工程大学率先成立水文气象学院(以下简称“我院”),并于同年进行大气科学(水文气象方向)本科专业招生,为解决洪涝、干旱、台风、山洪、泥石流等极端水文气象事件培养复合型人才。水力学是高等工科院校不少专业特别是水利类专业的一门重要技术基础课。笔者借鉴已有的教学手段,结合水力学课程特点,积极探索理论学习和动手实验相结合、多种教学手段并存的教学模式,力争取得水力学课程的最佳教学效果。

一、根据课程特点,确定教学主线

1.水力学课程特点

水力学课程具有概念多、公式多、推导多、计算难的特点。其研究内容包括“水静力学”和“水动力学”;研究方法主要是利用物理学和理论力学中相关的运动规律和原理,运用高等数学中的积分、求导等计算方法,推导水力学公式,用于挡水、输水及泄水建筑物的计算和设计,具有较强的工程实践性。

作为一门应用范围相当广泛的技术基础课,水力学教材种类繁多。但目前不同机构或部门组织编写的教材基本上是采用20世纪50年代前苏联洛强斯基的课程体系框架[2],在很大程度上能够满足目前水力学教学的需要。对于水文气象学这个新兴的专业,没有经验可以借鉴。为了较好地保证教学工作的顺利进行,分别以吴持恭主编,高等教育出版社出版的《水力学》(第4版)教材(部级精品教材)和赵振兴等主编的《水力学实验》作为课堂教学和实验用书。

2.确定教学主线,探索“教―学―做一体化”模式

水力学基本原理、工程应用和水力学实验是该课程的三大组成部分。基本原理和理论是课程的基础,工程应用是基础的应用和体现,水力学实验可以验证、加深和巩固理论课所学知识,三者相辅相成,是一个不可分割的整体。

教学方法或手段是教师向学生表达教学内容、传授课程知识的途径。在理论性和实践性较强的水力学课程教学过程中,坚持启发式教学,重点讲清基本的概念、原理和方法。根据教学内容,分阶段进行课堂总结,将相关内容连贯起来,变零散知识为整体知识,提高学生综合分析问题的能力。

由于水力学涉及高等数学、大学物理、理论力学等知识,理论推导复杂、概念和方法多且易混淆,学生普遍反映这是一门难学的课程。为了充分调动学生的积极性、主动性和创造性,我院成立了水力学兴趣小组。按照教学进度,安排小组成员参与实际工程设计,使学生变被动为主动,极大地提高了其学习兴趣和解决问题的能力。

水力学试验是揭示水流运动规律的一种重要手段。通过观察水流的静止和机械运动现象,了解水流运动的一般规律,学会量测水力要素和使用基本仪器的方法,掌握基本的实验技能;培养学生分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告等方面的能力以及良好的实验室工作习惯和科学素质,为今后的工程设计和科学研究打下必要的基础。

二、水力学课程建设与实践

1.教学内容灵活化

基于“教―学―做一体化”教学模式,应针对不同内容,采取不同的教学方法。如三大方程是重点,应详细讲解。另外,我院购进了全套的水力学实验设备,每套设备有2台仪器可供使用,一次实验安排2~3个实验内容,保证每个同学均有机会动手操作。课余时间,实验室对学生开放,鼓励其进行创新性实验研究。

2.教学手段多样化

多媒体可将水力学中很多难以用语言表达清楚或学生很难理解的水力现象展示给大家,把抽象、难懂的问题变得直观、易懂,因此其成为水力学课堂教学中的重要手段。但由于该课程自身的特点,全部使用多媒体并不能达到较好的教学效果,因此,采用多媒体和板书相结合的授课方式,可大大提高教学质量,达到事半功倍的教学效果。同时在教学中鼓励学生参与教学,在课堂上采用学生讲课、讨论、提问等方式,从而增强学生的参与意识,活跃学习氛围。

参考文献:

[1]尹义星.普通水文气象学课程探究式教学模式探讨[J].安徽农业科学,2013(27).

气象工程论文篇3

关键词:短期气候;预测基础;实践;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)05-0213-02

目前,我国和世界上一些国家和地区把月、季和年的气候变化和预测称为短期气候变化和预测,它是国际大气科学和地球科学领域的前沿科学。“短期气候预测基础”一直是南京信息工程大学(原南京气象学院)大气科学专业的一门重要的专业课程。南京气象学院建校初期就在天气动力学专业开设了“中长期预报基础”课程,在本世纪初,将其更名为“短期气候预测基础”。由于短期气候预测为气象台站预报业务的主要内容之一,短期气候预测相关课程教学质量的高低将直接影响到学校特色专业人才的培养质量。该课程主要的教学目标是培养学生将大气科学理论知识应用到实际业务工作中的能力。因此,该课程实践教学具有举足轻重的位置。本文结合南京信息工程大学大气科学专业近年来在该课程方面的教学改革,探讨如何利用实践教学提高授课质量和学生的综合能力。

一、增强对实践课程的重视

大气科学专业开设的主干课程理论性强,公式多,抽象难懂,学生在学习过程中感觉枯燥乏味,很难将理论概念和实际应用联系起来。因此,通过实践教学帮助学生把所学的理论知识和气象台站实际业务工作结合起来是十分重要的课题。就“短期气候预测基础”课程而言,其本身是一门应用性和技术性很强的课程,所以实践教学就显得尤为重要。在南京信息工程大学大气科学专业本科生及中国气象局培训班多年课程教学实践的基础上[1,2],2010年孙照渤教授主编了普通高等教育“十一五”部级规划教材《短期气候预测基础》[3]。2011年,该教材被评为教育部普通高等教育精品教材和江苏省高等学校精品教材。该教材充分考虑了课程的性质及系统性,从短期气候预测对象开始到建立多种预测方法,特别设置了9个实习内容,并给出了部分计算机程序,突出了实际应用的重要性。课程教学内容改革中,我们将理论讲课学时由48学时减少至32学时,增加了16学时的实践课时,并将其作为一门单独的课程——《短期气候预测基础课程设计》。此外,在大四下学期的生产大实习中还特别设置了8学时的实践。在教学过程中,相较于理论教学,学生更喜欢实践教学的形式,更有利于激发学生对该课程产生浓厚的学习兴趣。自由轻松的课堂气氛,丰富的实践内容,灵活多变的教学手段,帮助学生对该课程产生强烈的求知欲和强大的学习动力。老师与学生大量的互动交流,引导学生明确短期气候预测在自己专业学习中的意义,体会到这门课程的实际应用价值,让学生感受到这是一门知识丰富,与实际息息相关,且饶有趣味的学科,让学生愉快地学习,从而真正吃透所学的知识,提高学习效率和综合能力,为将来从事相关业务工作与研究奠定扎实的基础。

二、结合科研和业务工作设计实践教学内容和方法

“授人以鱼,不如授人以渔”,“短期气候预测基础”实践教学正是教会学生如何思考、分析和解决短期气候预测的问题[4,5]。“短期气候预测基础”教学团队的老师不仅有着很强的科学研究能力,而且还具备丰富的业务工作经验。2010年,“气候模拟与预测”创新团队被评为江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队。自1998年以来,团队每年参加中国气象局国家气候中心组织的全国汛期降水预测会商工作,预测结果得到了大家的认可。“短期气候预测基础”实践教学内容的设计结合了老师短期气候预测的研究和业务工作的经验以及大气科学专业的特点,全面反映这一研究领域最新、最成熟的科研成果,实践项目也相应地不断丰富和完善。

短期气候预测实践教学有一套完整的教学方案[6]。首先,让学生理解大气环流的表征和分型。我们利用科研和业务工作中最常用的统计学方法,使学生熟悉大气环流中的基本概念。第二,让学生掌握如何选择和计算预测因子。如通过合成分析和奇异值分解方法来选择大气内部因子和外部强迫因子,计算遥相关指数等。使学生熟悉短期气候预测中选择因子的基本方法。第三,让学生掌握业务工作中短期气候预测的基本步骤和方法。分别通过统计学方法和动力学方法对我国汛期降水进行预测,使学生熟悉短期气候预测的完整过程。最后,让学生熟悉对预测结果的评估,通过计算预测评分等,使学生了解短期气候预测的评估方法。

短期气候预测实践教学涉及多门基础课和专业课,具有很强的综合性,针对这一特点,我们在教学方法上也在不断改革和完善。实习前对学生进行集中课堂指导,复习理论要点,讲解实习目的,然后详细讲解实习内容、资料、方法等,以及需要注意的关键问题。实习过程中,需要大量的计算机编程,虽然在学习本课程之前,学生一般学习过计算机语言课程,但主要是一些语言规则和算法,对于如何将计算机语言应用到实际的生产实习,学生的实践动手能力仍有欠缺,教师需要在这方面进行辅导。及时对学生碰到的一些问题进行总结,分析讨论问题的原因,帮助学生解决问题。选取部分实践项目,对学生进行分组,组员分工合作,由学生独立收集资料,编写程序,分析结果,教师只在关键问题上进行指导,最后各组将结果制作成课件进行演示交流。

三、提高学生综合分析和应用能力

实践环节是培养创新人才的重要步骤,在实践教学中,充分激发学生学习的自主性、研究性和创新性,从而提高学生的动手能力、创新能力、团队合作能力和综合素质[7]。“短期气候预测基础”课程开设在大气科学专业第四学年上学期,该阶段的学生已经具备大气科学专业基础,实践教学的开设可以促进学生将已学的大气科学知识融会贯通,用于处理简单的业务工作。此外,可以为学生的本科毕业论文以及将来的科研工作打下基础。例如“大气环流因子在短期气候预测中的应用”这个实习个例,需要用到已经学过的Fortran和GrADS绘图语言,统计预报中的奇异值分解方法,现代气候学中的大气环流知识等。在实习过程中老师仅提供所需数据,学生需要独立编写程序,根据程序的结果绘制图表,并分析实验结果,完成实习报告。老师通过批阅实习报告,给予反馈意见。通过这种实践教学过程,学生复习了已学的重要知识点,进一步深入理解奇异值分解方法,对于短期气候预测的物理基础有深刻的认识。通过上机实习,学生学会了选择短期气候预测的前期大气环流因子,并依此来制作短期气候预测,达到“举一反三”的目的,提高了动手编程和分析问题的能力,培养了学生独立完成科研工作的习惯,培养了创新意识,为学生毕业以后的工作打下坚实的基础。

学生即将进入业务工作单位,是注入气象业务部门的新鲜血液。气象基础知识扎实、实践动手能力强是优秀的大气科学专业毕业生应该具有的能力。“短期气候预测基础”实践教学不仅提高学生短期气候预测的能力,而且为学生提供了一个动手实践的平台。例如讲授“中国东部夏季降水预测”内容时,向学生介绍参加全国汛期降水预测会商的部分预测方法,引导学生独立设计自己的预测方法,得出自己的预测结果,并对预测结果进行评分。实践教学过程中,教师现场讲解基本方法思路和步骤,并以实例指导学生对关键部分进行编程计算,使学生逐步掌握建立短期气候预测方法的基本技能。这种实践教学方式使学生对教学内容有了更直观形象的认识,加深了学生对降水预测方法的学习和运用,将理论知识和实践操作有机结合起来,提高了学生的学习兴趣,增强了学生解决实际问题的能力,使学生尽早掌握实际业务技能。

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。短期气候预测实践课程任重而道远,从教材的编写到教学内容的设计,再到教学方法的改革都只是开始。作为一名实践教学团队中的老师,如何在实践教学工作中,充分发挥自己的科研和业务工作经验,利用丰富多彩的教学手段,让学生学会面对问题,有的放矢地结合自己学过的知识分析问题,创造性地设计解决问题的方案和研究思路,学会团队合作,学会交流和取长补短,是我需要时刻思考的重要问题,这也是实践的真正意义所在。未来的路还很长,我们还需付出更多的努力,让教材精益求精,教学内容更加合理科学,教学方法更加灵活实用,不断探索实践教学的方法,提高实践教学的质量,为培养出更多优秀的气象专业人才贡献自己的力量。

参考文献:

[1]章基嘉,葛玲.中长期天气预报基础[M].北京:气象出版社,1983.

[2]章基嘉,葛玲,孙照渤.中长期天气预报基础(修订版)[M].北京:气象出版社,1994.

[3]孙照渤,陈海山,谭桂容,等.短期气候预测基础[M].北京:气象出版社,2010.

[4]孙照渤,陈海山,李忠贤,等.“短期气候预测基础”课程教学改革的体会[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2008:289-290.

[5]孙照渤,陈海山,李忠贤,等.专业课程教学方法改革的思考[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2009:391-393.

[6]谭桂容、孙照渤.加强“短期气候预测基础”实践教学的思考[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2009:408-410.

气象工程论文篇4

关键词:大气环境;实践实习;教学方法;教学团队

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0143-02

一、引言

本校针对于大气物理、大气环境等相关专业本科生设置了《污染气象与大气环境探测实习》课程,开设该课程的任务是使学生掌握大气环境研究中的几种常用的环境要素探测方法,以适应未来工作和学习的需要。该实习课程包括照相法测烟云扩散、双经纬仪测高空风、污染气体监测和大气气溶胶监测四部分组成。照相法测烟云扩散、双经纬仪测高空风这两部分主要是在《污染气象学》和《边界层气象学》这两门专业理论课程之后开展的实习教学。而污染气体监测和大气气溶胶监测则是在《大气化学》和《大气气溶胶》理论课程之后相应的实践教学课程。同时,在完成这些实验观测资料处理时,学生需要用到之前学习过的统计和绘图软件,才能完成实验实习报告。因此,该课程是一门实践性和综合性都很强的课程,如何将理论的学习与实践相结合,达到满意的教学效果尤为重要。笔者结合近几年的教学和思考有如下几点想法。

二、精选课程内容,加强学生实践能力

1.精简课程内容,精炼相关先行理论课程中已经介绍过的内容。《污染气象与大气环境探测实习》这门实践课程的知识点已在先行理论课中有详细的阐述。如何让学生既能衔接理论课程的知识点,又能重点掌握通过实验方法获得理论计算所需的关键参数的方法是这门应用课程的一个关键问题。比如在进行“照相法测烟云扩散”的教学中,大气扩散参数和烟云抬升高度这两个概念在《污染气象学》课程中有详细的概念定义,[1]而在实践课程中主要通过叠加多张烟云照片勾画出轮廓线,用直尺测量出水平距离及相应的烟云半宽度,换算成真实的尺寸,再利用计算公式求解大气扩散参数。这个过程中需要应用Photoshop等软件以及matlab、origin等编程语言。因此在本课程中不再对这些方法的基本概念进行展开,而是重点讲解这些概念和原理在实际外场实验中如何通过观测手段获得和实现,让学生掌握怎样利用不同观测手段实现特征参数测量的方法。

2.突出重点问题,要在有限的课时中讲解最实用、最广泛的实验方法。大气环境要素获得的方法很多,包括多种经典方法和现代集成方式。在本门课程教学中挑选当前该领域中应用最广泛的观测技术方法。例如在“大气气溶胶监测”中选取环境保护部门广泛使用的β射线法的颗粒物监测仪进行使用,此监测仪能够实时的测量大气环境中的PM10,PM2.5和PM1.0颗粒物的浓度。该监测仪采用了高灵敏度的光散射光度计,其输出信号与完整的β衰减质量传感器的平均测量值不断的参比,实现了长期的精密度和准确度要求。监测仪采用先进的固件优化浊度计信号连续的质量校准,保证测量的质量浓度随着颗粒物采样始终独立的变化。学生经过实习课程的学习,能够掌握该类型仪器的基本原理,具有独立操作仪器的能力,为今后走上工作岗位提供了必要的基础。

3.紧跟学科前沿,讲授最新的科研成果。随着科学研究的深入和工程技术水平的提高,以前的一些概念、定义可能会有一些变化,仪器的观测方式也会向着更准确、更集成使用方向发展,这就需要学生掌握越来越的知识和信息。[2]因此,这门课程除了要求学生掌握经典的观测方法以外,还需要了解一些最新提出的方法和技术。这都需要在课程讲授过程中,教师不断获得当今最新科研成果中的相关信息,不断补充到课程讲授中去,让学生接触最新的理论和技术。

三、优化教学方法,提高学生兴趣

1.由实际个例入手,提高学生学习兴趣。无论是理论知识还是实验仪器的工作原理,其计算过程多为复杂的数学推导以及观测仪器枯燥难懂的设计流程。学生听讲感觉枯燥乏味,不知所云,提不起来上课的兴趣。[3]本课程从社会关心的热点环境问题入手,例如雾霾天气,PM2.5等,让学生带着思考和问题和之前学过的理论课程相关内容相联系,从而极大地提升了学生的学习热情和学习能动性。例如在分析PM2.5浓度日变化规律时,和老百姓的晨练习惯相联系,指出PM2.5浓度存在典型的早晚高,而午后低的变化特征。晨练时的高浓度PM2.5浓度不利于居民的身体健康。午后的4-5点在低PM2.5来源和较高大气边界层扩散条件容易带来适宜的空气质量。这样通过课本联系实际生活的方式,可以有效地提高学生的积极性和主观能动性,达到事半功倍的效果。[4]

2.设置实验小组,令学生学会自我管理。本课程在进行外场试验时,需要多个同学协同合作,相互配合才能完成。对于某一个同学而言,不可能完成庞大的综合实验工作。因此,在完成理论部分讲解之后,将学生分成若干实验小组,每组一般4-5人,每个实验小组针对某一方面的课程内容展开试验设计,开展实验、数据整理、综合分析和撰写总结报告等工作。同时,每一个实验小组内部,学生有共同的研究方向,但分工不同,每个人负责一块工作内容,并进行相互交流。从而让学生就一个实验实习课题,深入了解其基本理论原理后,自己设计方案,分工开展工作,自我组织管理。

3.注重信息反馈,提高教学过程中学生参与比例。通过实习课程的学习,学生每次上交实验报告后,都先安排本实验小组同学相互批阅,指出其亮点之处和存在的不足。然后推选出各小组中撰写最优秀的实验报告,各小组之间进行点评。这种措施提高了学生的参与度,激发了学生的兴趣,并且随着学生之间的点评工作,使学生不光关注试验报告内容,而且使学生对绘图,总结文字等写作细节有更加充分的比较和掌握,使绘图和写作效果更加符合科技文章写作和大众审美要求。

四、加强教学团队建设

本课程教学团队是多名副教授,高级实验师,讲师和实验师组成,其中4位成员具有博士学位,3位具有硕士学位。团队成员学缘结构多元化,分别毕业于南京信息工程大学、北京师范大学、浙江理工大学和中国科学院大气物理研究所等国内著名高校和科研院所。专业结构多样化,教师专业分别是气象学、大气物理学与大气环境、环境科学、测控技术与仪器和自然地理学等专业,具有专业交叉,优势互补的特点。教师研究领域包括空气污染气象学,气溶胶化学,边界层气象学等。所有成员先后主持完成多项部级和省部级科研项目,在国内外有影响力的SCI期刊上先后发表多篇高质量的学术论文。多名成员先后主持完成校内外教学改革项目多项,包括江苏省教材建设项目,南京信息工程大学教学改革与实践项目,南京信息工程大学大气科学与环境气象实验实习教材建设项目,南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学课程建设项目和南京信息工程大学大气科学类野外实习实践项目,在教学课程建设,教材编写,实践课程教学和组织学生开展实践实习等方面都积累了丰富的教学经验。课程团队还与相关学校专业授课老师经常性展开教学探讨,以拓展眼界,交流技法,相互发现讲授中存在的问题,从而使教学效果日臻完善。为了建立规范的考核机制,在学校教学考核的规章制度基础上,建立了适用于教学实践课程的相应管理和考评机制,这为课程管理的高效实施提供了支持和保障制度。正是这些措施和制度为课程团队在教学和研究上的发展和创新筑建了扎实的工作基础和长久的发展潜力。这也促使了该实践课程教学走向一个新的水平和阶段。

五、结语

本文总结和归纳了笔者所在的实践教学课程团队在多年中积累的经验和体会,使得该课程的教学效果不断提高。教学过程是教师和学生相互配合,相互提高的过程。教师在教学过程中精选课程内容,从而加强学生实践能力;不断优化教学方法,达到提高学生兴趣的目的;此外加强教学团队建设,不断提升教学效果。本文对《污染气象与大气环境探测实习》这门实践实习课程的总结和整理,希望能为其他高校相关学科实践教学提供些思路。

参考文献:

[1]蒋维楣.空气污染气象学教程[M].北京:气象出版社,2004.

[2]方宏远,李建.研究生教育课程《工程结构反分析理论》的教学实践及体会[J].教育教学论坛,2015,(16):227-228.

气象工程论文篇5

机电一体化毕业论文开题报告范文(一)

建筑电气工程的原材料质量采购过程不透明俗话说,巧妇难为无米之炊。再好的工程人员,如果没有合格的原材料,他也无法造出安全可靠的房子。同理,原材料对于建筑电气工程安装来说,其意义深远,影响重大。这不仅因为原材料的优劣决定了成果的合格与否,而且关系着使用人的生命财产安全。在当前,原材料问题表现在采购过程、以次充好、质量不过关等问题上。原材料的采购中存在的普遍的回扣现象,采购人员受高回扣利益的驱使,欺骗企业与一些不正规的厂商签订购买合同这就使大量的不合格产品用在工程上,影响了工程质量。另一方面,现在市场上假冒伪劣产品很多,如果企业没有很好的区别,很有可能购买到不合格的产品。这些都有可能对电气工程产生巨大的影响。

建筑电气施工过程粗制滥造,管理混乱建筑电气工程的最终成果是需要通过实际的操作才能完成,最终为使用者验收。毋庸置疑,施工过程的管理秩序,人员的责任心和专业素养等因素都对最后结果起着重要作用。而当前的建筑电气施工过程则存在着诸多的问题,具体来说,主要以下几方面的问题。一是线路的设计和铺设上存在施工不严的现象机电一体化毕业论文开题报告范文机电一体化毕业论文开题报告范文。施工过程中经常会遇到此问题,厚壁钢管对焊连接,会产生内部结瘤,使穿线缆时损坏绝缘层,薄壁钢管熔焊连接会产生烧穿,埋入混凝土中会渗入浆水,导致导管堵塞。这些现象都是不允许发生的。二是照明器具安装存在问题。照明器具的型号、规模和安装都是需要专门设计的,然而很多时候工程师却没有重视这些问题。

从质量管理角度对建筑电气工程的对策分析

电气施工人员应具有相应的责任心及工专业素养作为一名专业的电气技术人员,首先应该具有过硬的专业素养的责任心。这就要求应对所承担的电气工程负责,还要充分运用自己的专业水平,深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、签证、进度、安全等管理工作。这里要特别强调施工人员的责任意识问题,因为很多建筑电气工程出现事故的根本原因不是由于知识不够,而是过分相信自己的能力,或者是根本不重视手头上的工作,最终导致事故的发生。这个问题值得整个行业的从业人员的重视。与此同时,专业的电气施工人员还要不断学习,落实和强化新的知识。现阶段强电各系统的技术已比较成熟,但电气设备、材料及元件种类繁多,要全面掌握各种电气产品的性能,只有不断地努力、才能积累经验,这样才能跟上时代的脚步。

强化对建筑电气工程的质量管理建筑电气工程的质量管理是控制施工过程,保证最终结果的重要手段,也是改进程序,提高效率的关键所在。我们要从整个施工过程着手,把质量管理贯穿到所有的施工程序之中。首先,在施工准备阶段,要进行全面的质量控制。作为一名电气技术人员不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,及时提出处理意见,对业主而言是维护其利益,对自己也是技术能力的提高。其次,对于工程要求比较高,对人员要求也比较高的项目,要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,并调整好技工和普工的比例。对技工进行培训、考核后持证上岗。

加强对建筑电气工程的安全管理安全是永远是第一位的,对于建筑电气工程来说,安全尤为重要。这里的安全,不仅仅是指在施工过程中的安全,而且还指使用安全机电一体化毕业论文开题报告范文工作报告。要确保施工过程中的安全,首先就要提高施工人员相应的规范的工作措施,还要对其进行必要的安全训练和培训,同时要强调施工的程序性,杜绝赶快超快的现象发生

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气象工程论文篇6

(一)教学实践与积累

成人教育体系中新兴学科的建设和发展,虽然没有范例可参照,但也不是空中楼阁,凭空而建。其基础首先是需求,其次是基于需求的教学实践和探索。就我国气象部门而言,气象人员外语能力的培训需求也是随着气象科技的发展而逐渐扩大,且通过教学实践与积累,逐步将培训内容从单一的基础英语扩展到了与气象专业知识相结合的气象科技英语。表1给出了气象部门2002年以来的英语培训情况。从中可以看出,针对气象业务、科研和管理人员的大多数英语培训班都开设了气象英语课。其中,在2008年开办的“实用气象英语远程培训班”上,针对气象业务和相关人员的实际需要,主讲教师以“天气、气候与大气环流(Weather,ClimateandGeneralCirculation),云和降水(CloudsandPrecipitation);雾(Fog);温度与湿度(TemperatureandHumidity);热带气旋(TropicalCyclone);季风(Monsoon);中国的天气和气候(ClimateandWeatherinChina);英文天气预报EnglishWeatherForecast);天气警报(WeatherWarnings)及如何撰写英文科技论文和摘要(HowtoWriteEnglishScientificPaperandAbstract)”为主要授课内容,实践了将英语和气象专业内容相结合的气象科技英语教学,使学员在学习气象知识的同时,学习了气象科技英语的语言特色,了解了基础英语和气象专业英语的区别。非常有意义的是,部分气象预报员在参加这期培训之后立即把所学的天气预报、警报的英文表达用到了2008年的奥运气象服务之中。此外,在近三年由北京外国语大学承办的中国气象局高级英语强化班上,“气象科技英语阅读及科技论文写作指导”课程有针对性地提升了学员的英文专业文献阅读能力和气象英文科技论文的写作能力,很受学员欢迎。这些教学实践充分反映了气象科技英语对于气象业务和科研人员的重要性,也为气象干部学院气象科技英语学科建设和发展积累了经验并打下了良好的基础。

(二)需求调查

需求是发展的原动力。成人继续教育的学科发展,完全不同于高校的学科发展和建设。高校的新型学科是根据社会经济发展的需要而创建的,其目的是为经济发展提供相应的专业人才。但是成人教育的学科发展是根据成人在职业发展过程中对于新技术、新知识的培训需求而产生的。因此,培训需求调查是成人教育新兴学科建设的重要基石。气象干部学院在气象科技英语学科建设的进程中进行了相应的培训需求调查活动。虽然气象干部学院的英语/气象科技英语培训已有十多年的历史,而且目前已经明确了气象科技英语学科的发展方向,但是,为了给该学科的建设提供更为充分的依据,气象干部学院于2012、2013年先后在3个省气象局的8个培训班做了气象英语培训需求问卷调查。根据问卷结果的整理和分析,可以清楚地看出气象部门学员的三大特点:年轻化、高学历、专业化,且大多数考过了大学英语4-6级(见图1)。他们在日常工作中使用英语最多的方面是“阅读英文专业资料和写论文英文摘要”(见图2)。他们希望通过培训,在日常口语交流、气象英文资料阅读、气象英文论文及摘要写作及英语听力方面有所提高。在被调查的352人当中,236人(67%)认为“气象科技英语培训”的教学重点应该放在提高专业英语的综合应用能力上,包括气象英语阅读、论文写作和口语交流能力等(见图3)。根据以上调查结果,气象人员对于气象科技英语培训的需求可概括为:气象科技英语阅读、口语交流、气象英文论文写作和专业文献翻译,重点在于提高学员的气象科技英语综合英语能力。该结果为气象干部学院气象科技英语学科的建设和发展进一步提供了可靠的依据。图1气象部门培训学员概况图2气象科技人员英语的使用情况图3英语培训需求

二、新兴学科建设的实现策略

学科建设是一种组织行为,是成人继续教育培训机构的一项长期任务,这种行为随着我国继续教育事业的发展而存在,是培训机构提高培训质量的重要保证。不同于高校学生,成人参加继续教育培训的目的性很强。因此,成人教育学科建设要根据成人的培训需求,遵循成人教育培训的规律,结合成人的学习特点进行教学研究,坚持理论与实践的创新,突破单一的思维倾向。要确立有特色的学科方向,体现成人培训过程中的行业特色和需求。新兴学科气象科技英语的创立,就体现了这一点。建设和发展新兴学科可以从学科定位入手,通过教学研究、课程建设、教材编写、学科梯队建设和学科管理等手段,逐步发展。

(一)学科定位

成人教育新兴学科的建设,要针对受训对象的实际需求准确定位,并随之围绕定位进行一系列的科研和教学活动。比如。气象科技英语学科的定位就是针对气象部门高层次的业务、科研和管理人员的需求,重点放在气象科技英语的实际应用方面,包括气象科技文献阅读、翻译、论文写作和口语交流的课程建设和教学研究,提高培训学员在国际气象交流活动中的英语应用能力。

(二)科学研究

科研活动是学科建设的先导。只有通过科研,教师才能不断更新知识,把握研究领域最前沿的成果和发展动态,提高自身的科研水平和授课质量,从而提升教学效果。要做好科研,必须首先获得科研项目。新兴学科建设很难获得高级别的科研项目,但是培训机构或院系可以给予一定的科研经费和资助,鼓励科研向纵深发展。气象干部学院非常重视学科体系建设,从2013年起,对于在建的12个学科均给予了一定的科研经费支持,气象科技英语学科建设也在其中。这是气象干部学院落实国家和中央的两个《纲要》精神的具体举措,体系了中国气象局各级领导对于气象科技业务人员的继续教育的重视。

(三)课程建设

学科建设的根本点就是要落实到人才的培养上,人才培养的质量如何,必然要落实到课程建设上来。课程建设是学科建设的关键环节,是提高教学质量的根本途径。就成人教育培训中的培训策划和课程设置,要紧紧围绕培训学员工作中的实际需要,以“实用”为基点。在气象科技英语学科建设的过程中,气象干部学院开发了符合成人学习特点且贴近气象人员实际需求的气象科技英语应用性班型,开设了针对性、实用性较强的培训课程。在综合性班型“气象科技英语培训班”上开设了“气象科技英语阅读、视听、口语及科技论文写作”课程;在“气象英语翻译与写作训练班”上开设了“翻译理论与实践、气象英语阅读、科技论文写作”等课程;在“气象国际交流口语班”上开设了“气象科技英语阅读、听说、国际会议介绍”等课程;在“英文气象科技论文写作培训班”上开设了“气象科技英语阅读、中英文科技论文写作、科技论文英文摘要的写作及气象英文科技期刊介绍”等课程。同时,将加大培训力度,分层次、分群体、轮训式地举办气象英语类培训班,打造品牌班型,支撑气象科技英语学科的建设和发展。

(四)教材建设

培训教材是教学环节中的重要一环,是学科建设的必要组成部分,可是成人教育培训中的最大问题是缺乏教材。“巧媳妇难为无米之炊”,因此发展和建设成人教育新兴学科,培训主管部门就必须加大力度和资金投入支持教师编写教材,编写符合成人教育规律、培训内容和目的的教材。比如,在气象科技英语学科的建设过程中,气象干部学院对于学科的教材编写给予了很大支持。目前,《实用气象英语教程》、《气象英语口语教程》、《气象英语听力教程》、《预报员口语》已经出版并用于教学,《气象科技英语论文写作指南》的编写工作正在进行中,此外还计划将编写《气象科技英语视听教材》、《气象国际会议交流英语》、《气象服务英语口语》等教材。

(五)学科梯队建设

不论是高校还是成人教育培训机构,发展学科、提高教学质量都需要有高水平的师资。学科建设关键靠教师。因此,在学科建设梯队里,学术造诣深、教学经验丰富、治学严谨的学科带头人很重要,同时还需要有乐于钻研业务、开拓进取的中青年骨干教师。学科带头人要有本学科坚实的理论基础和实践经验,较宽的相关学科知识面,很强的研究能力,要有开阔的视野,善于把握住学科的前沿问题,善于团结和带领学科梯队共同奋斗。因此,在成人教育新兴学科的建设过程中,要着力培养学科带头人,提高他们的学术水平和综合素质,同时为中青年教师提供进修和学习机会,改善学术和教学梯队结构,使教师的学术和教学水平均得到提高。

(六)学科管理

气象工程论文篇7

关键词 地面气象;气象观测;工作质量

中图分类号P49 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0120-02

在日常气象保障工作中,因观测资料不够及时、准确,给气象保障工作造成被动的情况时有发生。因此,如何提高观测人员的业务水平,确保地面气象观测资料的及时性、准确性,是各级气象部门必须重视的一项工作。本文结合我单位地面气象观测班在日常工作中所暴露的问题,就如何提高地面观测工作质量谈几点意见。

1存在的主要问题

1.1专业理论基础薄弱,造成部分气象要素判定错误

地面气象观测工作专业性很强,如果没有一定的专业理论基础知识,就很难正确地观测判断各种气象要素。目前,观测员普遍存在对基础理论知识学习重视不够的问题,如对云的生成原理、演变规律及云与一些天气现象之间的内在联系等知识掌握不够,造成云状和降水性质、强度等要素观测判定的错误。

1.2对规范掌握不够全面、准确,技术错情时有发生

气象技术规范是组织实施地面气象观测工作的依据。如果对规范理解不深、掌握不细,就容易发生错情。如部分观测员对加强观测的标准、起止时间、间隔时间的观测记录,对轻雾、天空可辨雾、天空不可辨雾等天气现象之间转换的记录与能见度纪要栏记录的关系,以及危险天气出现在正点观测时间内的观测记录等内容没有很好的理解和掌握,造成技术上错情的发生。

1.3业务技能不够熟练,造成观测数据不准确

目测水平不高,经验不足,易造成人为误差。特别是对云量、云底高、水平能见度的观测,对观测员的观测水平依赖较大,因对观测基本技术掌握不够,造成了部分观测数据不够准确,甚至出现错把密卷云观测成层积云的现象。

1.4工作责任心不强,观测质量不高

观测员实施地面气象观测常常是一个人独立完成的。观测过程中能否严格按照规范操作,严格执行有关规定,将直接影响观测工作质量。特别是夜间观测,技术难度大,工作艰苦,更要求观测员要有良好的工作姿态和严慎细实的工作作风。在日常工作中,各种要素观测记录数据多,计算、编报、抄填环节多,工作量大,稍不细致就容易出现差、错、漏现象。当前还有个别观测人员因工作责任心不强,工作不细,标准不高,工作中出现疏漏,影响工作质量。

2几点措施

2.1加强理论学习,打牢业务基础

地面气象观测是一项技术性很强的工作,气象观测员必须掌握相关的知识,才能更好地胜任气象观测工作。上岗前,必须经过系统的专业理论学习。在此基础上,还必须结合所在场站的环境特点,所担负的工作任务,认真进行跟班实习,了解本地气象特点及场站周围基本障碍等情况,弄清观测中应注意的问题。随着自动观测设备的推广使用,计算机技术在气象领域得到广泛的应用,提高计算机操作水平,掌握一定的计算机知识对于完成好本职工作十分重要。认真负责,严守岗位,严格执行规范规定和技术标准,准确及时的实施地面气象观测。遵守各种技术操作规程,熟练掌握观测方法和要领,努力使观测结果全面、客观地反映当时当地大气的实际状况。决不能以主观臆测代替客观实际,严禁谎报天气和伪造记录。

2.2进一步加强对技术规范的学习理解

气象技术规范全面、系统地规定了气象观测的程序、方法,明确了具体的要求。加深对规范的学习理解,掌握观测基本技能,才能完成好气象观测任务。在日常工作中,要注意积累观测工作经验,加强目测与器测的对比训练,提高对云、能见度等气象要素的观测能力,力争减少人为误差。

2.3加强对观测技术骨干的培养

要加强对观测员爱岗敬业教育,充分认识干好工作的重要性。气象台观测员队伍流动性较大,要认真制定业务训练计划,注意加强以老带新,保证观测队伍的稳定性。要加强对观测骨干的培养,每个气象台要保留一至二名业务过硬的观测骨干。

2.4组织开展地面气象观测新兵下基层台站实地学习观测技能

目前上一级单位气象专业兵在训练团主要学习的是各种气象理论知识,没有实操经验,分到台站以后经常需要一年左右的时间才能真正胜任工作,如果在训练团的时候就适时组织他们下到基层台站跟班学习,这样就能提前做到理论联系实际,更好的消化所学理论知识,为将来的工作打好基础。

2.5提高野外机动气象观测能力,以适应机动气象保障工作的需要

机动作战已成为高技术条件下局部战争的主要作战样式。机动气象保障任务日趋繁重,野外机动观测作为气象保障的一部分,要求将越来越高。野外机动气象观测必须将自动观测与人工观测有效地结合起来,要适应机动保障特点,摸索机动保障方法,不断提高机动保障能力。

2.6连续监视天气变化,重点做好重要任务、复杂天气尤其是危险天气的观测工作,及时报告天气情况,积极主动地为部队服务

遇有重大任务,气象观测人员要随时注意天气的变化。特别要重视对危险天气的观测,一经发现,就要立即进行判定。并连续不断地观测其发展变化情况,直到消失为止,切实做到及时发现,准确判定,严密监视,随变随测,及时通报,不漏过任务一个重要的天气变化迹象。

2.7严格遵守各项工作制度

在实施地面气象观测的过程中,不但要准确及时地进行天气观测,而且要认真细致地进行记录、计(查)算,作到错情不出门;当遇到天气复杂,判定结果把握不大或天气飞行天气条件下变化不定时,应组织进行集体观测;认真执行交接班和工作质量检查及评定制度。

2.8爱护仪器设备

气象观测仪器就是气象观测兵的武器。气象观测仪器一般精密度较高,如果使用、维护、保管不当,容易受到损坏。以至影响气象观测工作和气象保障任务的完成。因此,使用气象观测仪器必须严格按照操作步骤方法和注意事项进行,并要切实做到按章办事,经常检查,定期维护,妥善保管,保证仪器设备随时处于良好状态。如果发现仪器设备有故障,要及时更换或设法排除,排除不了的,报请上级处理,严禁随便拆卸仪器或没有修理技术能力的人去蛮干。

参考文献

气象工程论文篇8

关键词:气象;防雷技术;发展前景

中图分类号:P49 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)06-0045-02

现代气象防雷技术转变了传统的防雷技术的应用,主要突出了全方位的环境防护以及综合治理层层防护环节,尤其是在现代对待智能建筑防雷系统的运用更是对气象防雷技术的一个重大的突破,采取多层和多类别防护相结合的防护措施可以有效防止雷电对于生活环境的侵害,伴随着智能化防雷建筑的不断发展,综合防雷技术也在其中得到了广泛的应用,同时对于气象防雷技术又增添了一个新的挑战。因此,本文转换思路从以下几个方面进行了分析,首先是分析了如何提高防雷检测的覆盖率;其次是分析了防雷技术在智能化建筑中的运用;最后分析了未来气象防雷技术的发展前景以及对其提出了一些建议。

1 提高防雷检测覆盖率的措施

对于气象防雷技术在防雷检测覆盖率的实施中有以下几种措施可以提高防雷检测的覆盖率,首先是要完善防雷检测考核指标,其目的是提高气象防雷技术预测信息的质量,因为气象防雷所搜集到的信息主要用于高大建筑的防护措施以及一些避免雷击场所特殊的需要,所以对于雷电信息的高度准确性以及完整性和及时性是非常重要的,提高了防雷检测考核指标,可以使得搜集到的信息通过高质量的标准,同时使得信息的使用人员可以作出充分、准确的决策;其次是要加强对于气象防雷技术工作人员的定期培训,并将其培训作为日常工作以及期末晋升的考核指标体系之中,这样才能使得相关的工作人员充分认识到防雷技术实施以及搜集到的雷电信息对于社会的重要性,才能在工作中发挥出认真负责的态度,同时这样也可以提高他们的专业技能,对于在工作中遇到的一些突发问题可以马上解决不会造成过度的损失;最后是要加强气象防雷工作的日常常规检查工作,保证一切设施都处在安全运转的状态,只有这样,才能在雷电发生之前以及雷电发生时及时处理信息保证工作的顺利进行。

2 防雷技术在智能建筑物中的运用

无论雷电以哪种方式进入建筑物,都会造成建筑物内部的电子设备等电子系统受到一定程度的损坏,更有甚者可能会造成电子系统的瘫痪,因此,防雷技术在智能化建筑物中的运用是气象防雷技术未来发展的一个趋势。一是外部防雷装置的设置在建筑物的外部主要是为了扩散电流;二是内部防雷装置的设置在建筑物的内部主要是为了减少建筑物内部雷电击穿产生电流所产生的电磁效应以及防治反击接触电压等二次雷击伤害;三是在综合防雷装置中主要采用了拦截直击雷设置是为了避免避雷针对于电子设备的很多副作用,采用屏蔽设置主要是为了表面电磁干扰对电子设备所产生的影响,这样可以使阻隔电磁场从空间入侵的通道有效规避对电子设备能量的干扰,采用分流指引下线设置主要是为了规避分流效果的影响,这样使得减少和降低电压电感从而降低反击电压,采用接地分流和泄放直击雷可以避免雷电电磁干扰能量,从而均衡电位有效保护建筑物在一个安全的方位内工作,采用电位均衡连接设置可以规避电位差对于电子设备所产生的影响。

3 气象防雷技术未来发展前景以及建议

伴随着气象服务知识突飞猛进的发展,气象将被运用于多个领域。气象分为气象信息服务和气象工程服务两个方面:气象信息服务主要是为大众提供科学、准确、完整的气象信息,有效合理的安排我们的生活以及改善环境;气象工程服务主要是为了加强气象在工程项目中的运用,使其应用的范围更广、更全,同时也能发挥出至关重要的作用。首先,气象防雷技术在今后会朝着技术发展以及预测预警发展的方向前进,因为在事中和事后控制都不如在事前对发生的事项进行合理的规避,气象防雷作为一种在事前预测非常重要的技术,在今后的发展中对于雷电测报的技术以及事前预警预测的技术的提高是必然的趋势。其次,气象防雷技术工作要做好事前的工作总结以及借鉴以往的不足不断改革创新,不能局限于现有的成果只有借鉴历史才能更好的前进,避免在前期重复犯过往的错误,要不断探索新道路,这样,气象行业可以实施总体规划、上下协同以及分层实施的道路,使其不论从横向还是从纵向都能确保信息的高度流通和统一,同时也可以协调各方面的资源,实现工作的有效和高度的配合,以免重复工作造成浪费时间的现象。再次,要倡导气象防雷内部的竞争机制使得工作人员的积极性大为提高,这也是未来发展的一个方面,如何加强工作效率提高质量是要高度关注的问题,这样也使许多激励机制以及评估机制的创新得到了发展。最后,在未来的气象防雷技术工作中保证气象防雷理论的敦实以及对于理论结构的建设,这样才能保证有一个坚实的理论基础,对于气象防雷技术实践的发展也具有重要的应用价值。

对于气象防雷技术工作,要以知识经济思想作为理论指导来严格制定气象防雷工作的发展规划,进而不断修订和实施,同时要建立专业化的气象防雷预测专业团队,保证防雷工作科学合理地进行,进而不断对其进行完善,同时要重新审视和确定气象防雷工作在整个气象工作中的比重,以系统的观点来看整体的工作在部门内部相互协调合理配置和利用资源,最后就是要以社会利益作为目的,让气象防雷甚至是整个气象工作服务国家经济增长,推动国家发展。

参考文献:

[1]王万瑞,刘耀武.气象服务发展战略有关问题探讨[J].广西气象,2006(12).

[2]秦贻兰.浅谈智能建筑综合布线系统防雷技术[J].广西气象,2006(12).

Research on the Future Development Prospects of Meteorological

Lightning Protection Technology

Zong Feng, Jiang Shan

气象工程论文篇9

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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气象工程论文篇10

关键词:气象;执法;民生;职能

1 坚持把依法行政工作摆上重要位置

按照《焦作市依法行政和政府法制工作实施意见》和《焦作市气象部门依法行政工作计划》精神,坚持把依法行政工作摆上重要位置,充分认识全面推行依法行政的重要意义,现在社会经济快速发展,为转变气象事业发展方式提出了需求和挑战,因此必须坚持依法行政,必须强化社会管理和公共服务职能,建立健全气象法规体系的气象执法体系。

针对不同岗位和业务需求,进行有针对性的法律法规知识培训,行政领导、行政管理人员、执法骨干、审批中心工作人员重点进行了行政处罚、气象行政执法责任制和气象执法文书档案有关知识培训,财务管理人员重点进行《会计法》的培训,逐步提高气象全行业人员的法制观念和依法行政的能力,严格依法办事,有效推进了气象工作法制化、规范化进程。

2 坚持气象法制宣传与社会需求相结合

党的十七届五中全会上首次对应对气候变化和防灾减灾体系建设提出了明确要求,国务院也相继出台了一系列关于气象灾害防御的法规和规范性文件,有《气象灾害防御条例》、《国家气象灾害应急预案》、《国家气象灾害防御规划》等,在短时间内相继实施,充分表明了国家对气象灾害防御工作的高度重视,同时也体现了做好气象灾害防御工作的紧迫性。因此我们把气象法制宣传与社会需求相结合,先后在市中心广场举办“3・23世界气象日”现场宣传活动,在XXX社区举办“5・12防灾减灾日”宣传活动,在XXX广场举办“焦作市第十八届科学知识普及宣传周”宣传活动,在XXX社区、XXX小学举办“常熟第五届科学普及宣传周”宣传活动。通过气象知识展板、现代化装备展示、现场释疑、发放宣传册等形式,向广大市民和小学生宣传防灾减灾法律法规和气象科普知识,引导其关注气候变化,提升全社会气象灾害防御能力。

3 优化行政管理方式、深化依法行政工作

(1)焦作市气象部门在推进现代气象事业快速发展的过程中,严格执行专家论证、合法性评价和重大决策集体合议等制度,避免了在行政决策中擅权、专权和滥用权力。(2)认真落实行政许可审批“两集中、两到位”工作,明确二项行政许可项目全部进驻行政服务中心,分别是防雷装置设计审核和竣工验收以及施放气球活动许可。在行政服务中心还受理媒体传播气象信息核准、气象灾害事故调查鉴定(理赔证明)、提供气象资料等服务项目。根据要求对所有进驻事项的提供材料进行简化,重新审定工作流程图,对提供气象资料服务、媒体传播气象信息核准等进行审批再提速。(3)大力加强执法队伍建设和管理。根据气象部门的工作实际,采取专兼结合的气象行政执法模式,通过法制培训、部门内专项讨论、单位之间经验交流,不断完善精炼执法程序,有效提高执法人员的综合素质和专业水平。与上级气象主管机构法制部门保持紧密联系,需要时申请执法援助。(4)有效推进行政处罚自由裁量权细化、规范工作。以《行政处罚法》、《全面推进依法行政实施纲要》以及《焦作市气象行政执法自由裁量权暂行规定》为依托,坚持合法与合理、过罚相当、程序正当、权责统一的原则,开展气象行政处罚自由裁量权细化梳理工作,完成焦作市气象行政执法权力运行41项行政处罚项目和15项其它行政执法行为的备案工作,通过了市机关作风和效能建设领导小组对政府投资、工业和服务业等项目审批情况及行政权力清理、规范性文件清理的检查,从源头上防止乱用行政执法自由裁量权,保证了气象行政执法工作的“公开、公平、公正”。通过了焦作市气象局行政许可案卷评查。(5)深入推行行政执法责任制。为了加强气象行政执法工作,提高工作人员的依法行政水平,由局领导牵头认真学习《焦作市气象局气象行政执法责任制实施方案》,重点抓好对《焦作市气象行政执法评议考核规定》、《焦作市气象行政执法责任追究制度》的细化和落实,强化执法责任,加强对气象行政执法工作的监督管理,保障公民、法人和其他组织的合法权益,防止气象行政执法过错行为的发生。

4 强化对行政行为的监督,充分发挥社会监督作用

除主动接受人大法律监督、政协民主监督、社会舆论监督以及上级部门层级监督外,高度重视日常的行政执法监督检查。要求所有行政执法人员参加市法制办组织的年度相关法律知识的培训工作,坚决纠正违法行政和不当行政的行为,保护公民、法人和其他组织的合法权益。开通“12345”便民服务热线,接受咨询、法律、法规、办事程序、投诉等,对群众反映的问题,认真调查、核实、及时依法作出处理。

结论

依法行政并且文明执法是我们永远追求的主题,但是诚然在现实的执法过程中还是有这样或者那样的问题,主要表现在:对社会宣传气象法律法规的力度不够;执法力量匮乏,对一些违法行为(如施放气球活动不审批、施放气球活动现场无人看守、不进行防雷装置检测等)还是会存在着一定的违法难究现象。下一步我们将狠抓落实,着实通过我们的努力为人民群众的和谐生活贡献我们的力量。