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時(shí)間:2022-10-17 17:12:44
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氣象二級(jí)期刊有哪些?對(duì)于現(xiàn)在的很多專業(yè)學(xué)者來(lái)說(shuō),應(yīng)該都是會(huì)需要撰寫(xiě)論文并且發(fā)表的吧,特別是需要評(píng)定職稱的,更是會(huì)規(guī)定期刊發(fā)表,就比如說(shuō)二級(jí)期刊,今天小編就給大家介紹幾本氣象方向的二級(jí)刊物,大家可以作為投稿選擇。
《氣象科技進(jìn)展》(雙月刊)是氣象科學(xué)領(lǐng)域綜合性期刊,主辦單位:中國(guó)氣象局培訓(xùn)中心,主管單位:中國(guó)氣象局,氣象科技進(jìn)展將及時(shí)通過(guò)多個(gè)欄目闡釋氣象及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展。在氣象科技進(jìn)展期刊成功發(fā)表的論文有:像素扭曲與有效對(duì)流觀測(cè)范圍,5—8月東北冷渦降水過(guò)程統(tǒng)計(jì)特征及其降水特征對(duì)比研究,沙塵天氣及沙塵氣溶膠影響的研究進(jìn)展等等。
氣象學(xué)報(bào)主辦單位:中國(guó)氣象學(xué)會(huì),主管單位:中國(guó)氣象學(xué)會(huì),旨在反映我國(guó)大氣科學(xué)領(lǐng)域中最新科研成果,為大氣科學(xué)研究提供學(xué)術(shù)交流陣地,以推動(dòng)我國(guó)大氣科學(xué)基礎(chǔ)和理論研究的發(fā)展,服務(wù)于我國(guó)氣象現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。被氣象學(xué)報(bào)成功收錄的論文題目有:南京雷達(dá)中氣旋產(chǎn)品特征值統(tǒng)計(jì)分析,不同形狀冰晶權(quán)重假定對(duì)冰云光學(xué)和輻射特性的影響,中國(guó)探空觀測(cè)與第3代再分析大氣濕度資料的對(duì)比研究等等。
《大氣科學(xué)》主要報(bào)道大氣科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新性研究成果,刊登動(dòng)力氣象學(xué)、天氣學(xué)、氣候?qū)W、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、大氣物理學(xué)、大氣化學(xué)、大氣探測(cè)、人工影響天氣和應(yīng)用氣象學(xué)等論文,在大氣科學(xué)期刊成功標(biāo)題有:冬季北大西洋濤動(dòng)與中國(guó)北方極端低溫相關(guān)性的年代際變化,近30年全球干旱半干旱區(qū)的蒸散變化特征,黃山層狀云和對(duì)流云降水不同高度的雨滴譜統(tǒng)計(jì)特征分析,位渦傾向在Muifa臺(tái)風(fēng)路徑轉(zhuǎn)折中的應(yīng)用等等。
以上這三本氣象類刊物都是成功評(píng)職人員反饋回來(lái)的單位認(rèn)可的期刊,您可以根據(jù)小編介紹的期刊簡(jiǎn)介及已發(fā)表的論文來(lái)準(zhǔn)備自己的論文,或者直接咨詢本網(wǎng)站在線編輯老師,讓他們幫助您,使投稿過(guò)程更加順利。
1實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系
從實(shí)踐教學(xué)的角度,應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具備以下能力。
(1)基本技能能力。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備良好的從事氣象行業(yè)業(yè)務(wù)的基本技能,例如:大氣探測(cè)中氣象測(cè)報(bào)的基本技能、農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)要求的基本技能、天氣預(yù)報(bào)應(yīng)掌握的基本技能、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理及信息處理能力、氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用能力等。這些基本技能的掌握可以使學(xué)生畢業(yè)后能盡快適應(yīng)業(yè)務(wù),同時(shí)提高我校畢業(yè)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力。訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,即具有辨別、判斷各種信息、提取有效信息、綜合分析與歸納決策的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力、實(shí)際操作能力、設(shè)計(jì)計(jì)算能力、撰寫(xiě)科研論文、參與學(xué)術(shù)交流的能力、組織管理能力等多方面的應(yīng)用能力。
(3)創(chuàng)新能力。在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)實(shí)施過(guò)程中加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐課程和科研訓(xùn)練環(huán)節(jié),培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)研究能力、科技開(kāi)發(fā)能力等。
2實(shí)踐教學(xué)課程體系
應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系建設(shè)按照學(xué)校實(shí)驗(yàn)?zāi)K、實(shí)習(xí)模塊、綜合訓(xùn)練模塊和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的總體思想,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線,旨在構(gòu)建分層次、多模塊、相互銜接的實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)對(duì)原有實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,并且對(duì)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)(習(xí))條件的課程進(jìn)行充分的挖掘,形成新的課程體系(見(jiàn)圖1)。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為信息處理類和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類兩類,主要為培養(yǎng)學(xué)生一些基本的實(shí)踐能力。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類包括應(yīng)用氣象儀器學(xué)、天氣分析和預(yù)報(bào)2個(gè)實(shí)驗(yàn)課程;信息處理類包括氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象程序設(shè)計(jì)、常用氣象統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)課程。
(2)實(shí)習(xí)模塊。實(shí)習(xí)模塊的設(shè)計(jì)考慮了氣象基本業(yè)務(wù)的需要,設(shè)計(jì)了氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí),屬于氣象行業(yè)對(duì)人才要求的最基本技能。學(xué)生通過(guò)這2個(gè)實(shí)習(xí)可以有針對(duì)性地進(jìn)行測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)工作訓(xùn)練。
(3)綜合訓(xùn)練模塊。綜合訓(xùn)練模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的需要。具體有農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御、應(yīng)用氣候?qū)W教學(xué)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)此模塊的實(shí)習(xí)能夠提升自己綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的能力。
(4)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研的需要。具體有課題設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)整合和充分地“挖掘”,在新的實(shí)踐教學(xué)課程體系中,增加了氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御等實(shí)踐內(nèi)容,特別是設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)是目前氣象業(yè)務(wù)不斷拓展的主要方向,北方地區(qū)的很多氣象業(yè)務(wù)單位已經(jīng)開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象服務(wù)。
3實(shí)踐教學(xué)條件體系
實(shí)踐教學(xué)條件是實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ),在整個(gè)體系中起支撐作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程體系,主要是實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地和師資隊(duì)伍建設(shè)。
(1)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。整合現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,增加實(shí)驗(yàn)室面積和更新現(xiàn)有儀器設(shè)備,建設(shè)成為4個(gè)實(shí)驗(yàn)室,分別是氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室、氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室。氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室和天氣分析實(shí)驗(yàn)室主要滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)K中業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)模塊中2個(gè)實(shí)習(xí)的進(jìn)行。氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)?zāi)K中信息處理類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)。專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室完成綜合訓(xùn)練模塊的教學(xué)任務(wù)。
(2)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)習(xí)基地是教學(xué)科研工作的重要組成部分,是學(xué)生知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要基地,包括校內(nèi)實(shí)習(xí)基地和校外實(shí)習(xí)基地。①校內(nèi)基地建設(shè)包括地面氣象觀測(cè)場(chǎng)和氣象綜合實(shí)習(xí)基地。地面氣象觀測(cè)場(chǎng)可保證氣象觀測(cè)實(shí)習(xí),氣象綜合實(shí)習(xí)基地主要用于滿足農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)等課程的實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、專業(yè)綜合試驗(yàn)、畢業(yè)論文等。②校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)主要分為3類,分別是以測(cè)報(bào)為主要內(nèi)容的觀測(cè)實(shí)習(xí)基地,以天氣預(yù)報(bào)為主要內(nèi)容的預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)基地和以專業(yè)綜合能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容的綜合實(shí)習(xí)基地,這3類實(shí)習(xí)基地反映了學(xué)生實(shí)踐能力增長(zhǎng)的過(guò)程,依靠實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)有條件,利用地方長(zhǎng)處指導(dǎo)學(xué)生,特別是到校外氣象臺(tái)站進(jìn)行地面氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí),可進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài),能全面提高實(shí)際工作的水平和能力。
(3)師資隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)踐課程的教師隊(duì)伍配備以實(shí)驗(yàn)室(或?qū)嵙?xí)基地)為平臺(tái),通過(guò)培養(yǎng)和引進(jìn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)配備1或2名專職或兼職實(shí)驗(yàn)教師,負(fù)責(zé)本實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)課程的授課工作。
4實(shí)踐教學(xué)管理體系
實(shí)驗(yàn)室和校內(nèi)實(shí)習(xí)基地由實(shí)驗(yàn)室主任負(fù)責(zé)日常管理,專職技術(shù)人員負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)、實(shí)習(xí)準(zhǔn)備等工作,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體實(shí)習(xí)的開(kāi)展。主要實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)除了保證學(xué)生實(shí)踐課程的授課之外,主要的運(yùn)行方式是對(duì)學(xué)生全年開(kāi)放。實(shí)行以實(shí)驗(yàn)室或課程為單位進(jìn)行運(yùn)作的管理機(jī)制和開(kāi)放性實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行機(jī)制。如地面氣象觀測(cè)場(chǎng)、氣象觀測(cè)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室配備專職和兼職的實(shí)踐指導(dǎo)教師,效仿氣象行業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù),學(xué)生分組負(fù)責(zé)的方法進(jìn)行全年的測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào);1個(gè)年級(jí)如果能夠堅(jiān)持1年,學(xué)生測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)的技能就能基本能夠達(dá)到實(shí)際業(yè)務(wù)的需要。氣象綜合習(xí)基地同樣在配備專職和兼職老師的基礎(chǔ)上,采取學(xué)生分組“承包”,挑選主要大田和溫室作物種植,整個(gè)生育期內(nèi)負(fù)責(zé)“承包”實(shí)驗(yàn)地的發(fā)育期觀測(cè)和環(huán)境觀測(cè);同樣1個(gè)年級(jí)堅(jiān)持1年,學(xué)生也基本可以掌握發(fā)育期觀測(cè)、環(huán)境(包括小氣候、溫室)觀測(cè)的技能。學(xué)生只有掌握了這些基本的技能,指導(dǎo)教師進(jìn)而加強(qiáng)引導(dǎo),就會(huì)逐漸增強(qiáng)其開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的能力。
5實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系
1實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系
從實(shí)踐教學(xué)的角度,應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具備以下能力。
(1)基本技能能力。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備良好的從事氣象行業(yè)業(yè)務(wù)的基本技能,例如:大氣探測(cè)中氣象測(cè)報(bào)的基本技能、農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)要求的基本技能、天氣預(yù)報(bào)應(yīng)掌握的基本技能、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理及信息處理能力、氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用能力等。這些基本技能的掌握可以使學(xué)生畢業(yè)后能盡快適應(yīng)業(yè)務(wù),同時(shí)提高我校畢業(yè)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力。訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,即具有辨別、判斷各種信息、提取有效信息、綜合分析與歸納決策的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力、實(shí)際操作能力、設(shè)計(jì)計(jì)算能力、撰寫(xiě)科研論文、參與學(xué)術(shù)交流的能力、組織管理能力等多方面的應(yīng)用能力。
(3)創(chuàng)新能力。在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)實(shí)施過(guò)程中加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐課程和科研訓(xùn)練環(huán)節(jié),培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)研究能力、科技開(kāi)發(fā)能力等。
2實(shí)踐教學(xué)課程體系
應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系建設(shè)按照學(xué)校實(shí)驗(yàn)?zāi)K、實(shí)習(xí)模塊、綜合訓(xùn)練模塊和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的總體思想,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線,旨在構(gòu)建分層次、多模塊、相互銜接的實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)對(duì)原有實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,并且對(duì)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)(習(xí))條件的課程進(jìn)行充分的挖掘,形成新的課程體系(見(jiàn)圖1)。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為信息處理類和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類兩類,主要為培養(yǎng)學(xué)生一些基本的實(shí)踐能力。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類包括應(yīng)用氣象儀器學(xué)、天氣分析和預(yù)報(bào)2個(gè)實(shí)驗(yàn)課程;信息處理類包括氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象程序設(shè)計(jì)、常用氣象統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)課程。
(2)實(shí)習(xí)模塊。實(shí)習(xí)模塊的設(shè)計(jì)考慮了氣象基本業(yè)務(wù)的需要,設(shè)計(jì)了氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí),屬于氣象行業(yè)對(duì)人才要求的最基本技能。學(xué)生通過(guò)這2個(gè)實(shí)習(xí)可以有針對(duì)性地進(jìn)行測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)工作訓(xùn)練。
(3)綜合訓(xùn)練模塊。綜合訓(xùn)練模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的需要。具體有農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御、應(yīng)用氣候?qū)W教學(xué)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)此模塊的實(shí)習(xí)能夠提升自己綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的能力。
(4)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研的需要。具體有課題設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)整合和充分地“挖掘”,在新的實(shí)踐教學(xué)課程體系中,增加了氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御等實(shí)踐內(nèi)容,特別是設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)是目前氣象業(yè)務(wù)不斷拓展的主要方向,北方地區(qū)的很多氣象業(yè)務(wù)單位已經(jīng)開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象服務(wù)。
3實(shí)踐教學(xué)條件體系
實(shí)踐教學(xué)條件是實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ),在整個(gè)體系中起支撐作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程體系,主要是實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地和師資隊(duì)伍建設(shè)。
(1)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。整合現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,增加實(shí)驗(yàn)室面積和更新現(xiàn)有儀器設(shè)備,建設(shè)成為4個(gè)實(shí)驗(yàn)室,分別是氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室、氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室。氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室和天氣分析實(shí)驗(yàn)室主要滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)K中業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)模塊中2個(gè)實(shí)習(xí)的進(jìn)行。氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)?zāi)K中信息處理類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)。專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室完成綜合訓(xùn)練模塊的教學(xué)任務(wù)。
(2)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)習(xí)基地是教學(xué)科研工作的重要組成部分,是學(xué)生知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要基地,包括校內(nèi)實(shí)習(xí)基地和校外實(shí)習(xí)基地。①校內(nèi)基地建設(shè)包括地面氣象觀測(cè)場(chǎng)和氣象綜合實(shí)習(xí)基地。地面氣象觀測(cè)場(chǎng)可保證氣象觀測(cè)實(shí)習(xí),氣象綜合實(shí)習(xí)基地主要用于滿足農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)等課程的實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、專業(yè)綜合試驗(yàn)、畢業(yè)論文等。②校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)主要分為3類,分別是以測(cè)報(bào)為主要內(nèi)容的觀測(cè)實(shí)習(xí)基地,以天氣預(yù)報(bào)為主要內(nèi)容的預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)基地和以專業(yè)綜合能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容的綜合實(shí)習(xí)基地,這3類實(shí)習(xí)基地反映了學(xué)生實(shí)踐能力增長(zhǎng)的過(guò)程,依靠實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)有條件,利用地方長(zhǎng)處指導(dǎo)學(xué)生,特別是到校外氣象臺(tái)站進(jìn)行地面氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí),可進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài),能全面提高實(shí)際工作的水平和能力。
(3)師資隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)踐課程的教師隊(duì)伍配備以實(shí)驗(yàn)室(或?qū)嵙?xí)基地)為平臺(tái),通過(guò)培養(yǎng)和引進(jìn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)配備1或2名專職或兼職實(shí)驗(yàn)教師,負(fù)責(zé)本實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)課程的授課工作。
4實(shí)踐教學(xué)管理體系
實(shí)驗(yàn)室和校內(nèi)實(shí)習(xí)基地由實(shí)驗(yàn)室主任負(fù)責(zé)日常管理,專職技術(shù)人員負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)、實(shí)習(xí)準(zhǔn)備等工作,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體實(shí)習(xí)的開(kāi)展。主要實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)除了保證學(xué)生實(shí)踐課程的授課之外,主要的運(yùn)行方式是對(duì)學(xué)生全年開(kāi)放。實(shí)行以實(shí)驗(yàn)室或課程為單位進(jìn)行運(yùn)作的管理機(jī)制和開(kāi)放性實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行機(jī)制。如地面氣象觀測(cè)場(chǎng)、氣象觀測(cè)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室配備專職和兼職的實(shí)踐指導(dǎo)教師,效仿氣象行業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù),學(xué)生分組負(fù)責(zé)的方法進(jìn)行全年的測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào);1個(gè)年級(jí)如果能夠堅(jiān)持1年,學(xué)生測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)的技能就能基本能夠達(dá)到實(shí)際業(yè)務(wù)的需要。氣象綜合習(xí)基地同樣在配備專職和兼職老師的基礎(chǔ)上,采取學(xué)生分組“承包”,挑選主要大田和溫室作物種植,整個(gè)生育期內(nèi)負(fù)責(zé)“承包”實(shí)驗(yàn)地的發(fā)育期觀測(cè)和環(huán)境觀測(cè);同樣1個(gè)年級(jí)堅(jiān)持1年,學(xué)生也基本可以掌握發(fā)育期觀測(cè)、環(huán)境(包括小氣候、溫室)觀測(cè)的技能。學(xué)生只有掌握了這些基本的技能,指導(dǎo)教師進(jìn)而加強(qiáng)引導(dǎo),就會(huì)逐漸增強(qiáng)其開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的能力。
5實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系
熱帶綜合類期刊
國(guó)際上熱帶綜合類期刊主要有來(lái)自荷蘭、美國(guó)的ActaTropica(《熱帶學(xué)報(bào)》)和TropicalConservationScience(《熱帶保護(hù)科學(xué)》)2種期刊。ActaTropica④由荷蘭主辦,Elsevier出版,1944年創(chuàng)刊,是世界上創(chuàng)刊最早的熱帶研究期刊。月刊,SCI收錄,2016年影響因子為2.218,是一本有關(guān)傳染病研究的國(guó)際雜志,內(nèi)容涵蓋公共衛(wèi)生科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)等研究,特別強(qiáng)調(diào)熱帶和亞熱帶地區(qū),人類和動(dòng)物健康有關(guān)的主題;主要刊登熱帶亞熱帶的人畜健康、疾病生態(tài)、數(shù)學(xué)建模、社會(huì)科學(xué)、氣候變化等方面的論文。TropicalConservationScience⑤由美國(guó)MongabayCorporation主辦和出版,2008年創(chuàng)刊,季刊,為SCIE收錄期刊,2016年影響因子為1.238,為開(kāi)放存取電子雜志;主要出版有關(guān)歐洲、北美地區(qū)熱帶森林和其他熱帶生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域的原始性論文和最新評(píng)論,接收研究論文、評(píng)論文章、通信、觀點(diǎn)文章和短訊。
熱帶地理類期刊
熱帶地理類期刊主要有來(lái)自中國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞、加拿大等國(guó)家的《熱帶地理》、SingaporeJournalofTropicalGeography(《新加坡熱帶地理》)、MalaysianJournalofTropicalGeography(《馬來(lái)西亞熱帶地理雜志》)、CanadianJournalofTropicalGeography(《加拿大熱帶地理雜志》)4種期刊?!稛釒У乩怼发抻蓮V州地理研究所主辦和出版,1980年創(chuàng)刊,中文雙月刊。主要報(bào)道國(guó)際上熱帶亞熱帶地區(qū)地理研究方面的成果,報(bào)道內(nèi)容涵蓋地理學(xué)及其各分支學(xué)科、相鄰或交叉學(xué)科具有創(chuàng)新性和前瞻性的研究論文、前沿動(dòng)態(tài)、研究進(jìn)展、社會(huì)熱點(diǎn)等。SingaporeJournalofTropicalGeography⑦由新加坡國(guó)立大學(xué)地理系(DepartmentofGeography,NationalUniversityofSingapore)主辦,Wiley出版,1953年創(chuàng)刊,季刊,為SSCI收錄期刊,2016年影響因子為1.277;影響分區(qū)為地理類Q3;主要刊登熱帶地區(qū)自然、人文環(huán)境方面的理論研究、實(shí)證研究、評(píng)論,以及與地理相交叉學(xué)科的發(fā)展問(wèn)題。MalaysianJournalofTropicalGeography⑧由馬來(lái)亞大學(xué)地理系(DepartmentofGeography,UniversityofMalaya)主辦和出版,1980年創(chuàng)刊,半年刊,為EI收錄期刊,主要刊登人文地理、自然地理、熱帶亞熱帶地區(qū)地理與環(huán)境等方面的論文。CanadianJournalofTropicalGeography⑨由加拿大勞倫森大學(xué)(LaurentianUniversity)主辦和出版,2013年創(chuàng)刊,半年刊,英-法雙語(yǔ)出版;暫無(wú)影響因子;專注于熱帶環(huán)境,重視開(kāi)放討論;其報(bào)道內(nèi)容包括氣候、水文、地貌、生物地理、制圖、遙感、環(huán)境、文化地理、經(jīng)濟(jì)地理、城市規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃、城市地理、地緣政治等。
熱帶生態(tài)類期刊
熱帶生態(tài)類期刊主要包括來(lái)自英國(guó)、德國(guó)、印度的JournalofTropicalEcology(《熱帶生態(tài)學(xué)雜志》)、Ecotropica(《生態(tài)熱帶》)、TropicalEcology(《熱帶生態(tài)》)。JournalofTropicalEcology⑩由英國(guó)劍橋大學(xué)出版社(CambridgeUniversityPress)出版,1985年創(chuàng)刊,為SCI收錄期刊,雙月刊;2016年影響因子為0.904,影響分區(qū)為生態(tài)學(xué)Q4;主要報(bào)道熱帶生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的原創(chuàng)性研究或評(píng)論,重視通過(guò)實(shí)證研究來(lái)調(diào)查陸地群落和生態(tài)系統(tǒng)的影響,以及對(duì)種群進(jìn)化和生理生態(tài)方面的思考,對(duì)熱帶地區(qū)生態(tài)科學(xué)在定量和統(tǒng)計(jì)方面的提升是其重要目標(biāo)之一。Ecotropica⑪由德國(guó)熱帶生態(tài)學(xué)會(huì)(GermanSocietyforTropicalEcology)主辦和出版,1995年創(chuàng)刊,半年刊。TropicalEcology⑫由國(guó)際熱帶生態(tài)學(xué)會(huì)(InternationalSocietyforTropicalEcology,ISTE)、印度BenerasHindu大學(xué)植物系主辦和出版,1961年創(chuàng)刊,季刊,主要刊登熱帶、亞熱帶生態(tài)學(xué)各專業(yè)論文,包括植物生態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)、土壤生態(tài)、生態(tài)壓力、生態(tài)保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)演化、國(guó)際上生態(tài)變化、可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能、人文生態(tài)等方面的內(nèi)容。
熱帶生物類期刊
熱帶生物類期刊主要包括來(lái)自美國(guó)、哥斯達(dá)黎加、中國(guó)、澳大利亞等國(guó)的5種期刊:Biotropica(《生物熱帶》)、TropicalPlantBiology(《熱帶植物生物學(xué)》)、RevistadeBiologiaTropical(《熱帶生物學(xué)雜志》葡萄牙文版)、《熱帶生物學(xué)報(bào)》和TropicalGrasslands-ForrajesTropicales(《熱帶草地》)。Biotropica⑬由美國(guó)熱帶生物與保護(hù)學(xué)會(huì)(AssociationforTropicalBiologyandConservation,ATBC)主辦⑭,Wiley出版,1997年創(chuàng)刊,雙月刊,SCI收錄期刊,2016年影響因子為1.730,影響分區(qū)為生態(tài)科學(xué)Q3;主要報(bào)道關(guān)于熱帶生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境、保護(hù)和管理,以及熱帶生物的進(jìn)化、行為和種群生物學(xué)方面的原創(chuàng)性研究。TropicalPlantBiology⑮由美國(guó)于2008年創(chuàng)辦,Springer出版,為SCI收錄期刊,2016年影響因子1.400,影響分區(qū)為植物學(xué)Q4,季刊,該刊報(bào)道內(nèi)容涵蓋快速發(fā)展的熱帶植物生物學(xué)的方方面面,包括生理學(xué)、進(jìn)化、發(fā)育、細(xì)胞和分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因組學(xué)、基因組生態(tài)學(xué)和分子育種,多發(fā)表原創(chuàng)性研究和評(píng)論文章,偶以專題的形式聚焦單一熱帶物種或某種大的突破。RevistadeBiologiaTropical⑯由哥斯達(dá)黎加大學(xué)(UniversidaddeCostaRica)主辦,SciELO出版,1969年創(chuàng)刊,季刊,葡萄牙文刊,為SCI收錄期刊,2016年影響因子0.495,影響分區(qū)為生物學(xué)Q4,主要報(bào)道內(nèi)容:熱帶生物學(xué)和保護(hù)熱帶生物領(lǐng)域的文章。選擇標(biāo)準(zhǔn)是具有新的信息,論文具有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、長(zhǎng)時(shí)段實(shí)地工作和完整體系的分類學(xué)系統(tǒng)研究。《熱帶生物學(xué)報(bào)》⑰由海南大學(xué)主辦和出版,2009年創(chuàng)刊,中文刊,季刊,主要報(bào)道熱帶生物學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、專題評(píng)述、學(xué)術(shù)問(wèn)題討論、研究簡(jiǎn)報(bào)(或快報(bào))、成果摘要等。TropicalGrasslands-ForrajesTropicales⑱由澳大利亞熱帶草原協(xié)會(huì)(TropicalGrasslandSocietyofAustralia)主辦,熱帶農(nóng)業(yè)研究中心CentroInternacionaldeAgriculturaTropical(CIAT)出版,1967年創(chuàng)刊,英-西雙語(yǔ)刊,在線期刊,3期/年,主要報(bào)道內(nèi)容:熱帶農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)的研究成果,包括奶業(yè)和牲畜研究。
熱帶農(nóng)業(yè)類期刊
熱帶農(nóng)業(yè)類期刊主要包括源自中國(guó)、印度、馬來(lái)西亞、墨西哥、牙買加等國(guó)的8種期刊:JournalofTropicalAgriculture(《熱帶農(nóng)業(yè)雜志》)、TropicalAgriculture(《熱帶農(nóng)業(yè)》)、PertanikaJournalofTropicalAgriculturalScience(《波坦尼卡熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志》)、TropicalandSubtropicalAgroecosystems(《熱帶與亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)》)、《熱帶農(nóng)業(yè)工程》《熱帶農(nóng)業(yè)科技》《熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)》《熱帶作物學(xué)報(bào)》。JournalofTropicalAgriculture⑲由印度科技部科學(xué)與工業(yè)研究局(DepartmentofScientificandIndustrialResearch)主辦和出版,1961年創(chuàng)刊,原名AgriculturalResearchJournalofKerala(1961―1992年),半年刊;為Scopus收錄期刊,主要報(bào)道范圍:關(guān)于作物科學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理和保護(hù)等各方面的文章,特別是將生物、工程、生態(tài)和社會(huì)知識(shí)應(yīng)用于熱帶地區(qū)農(nóng)作物、種植園和園藝作物的管理。TropicalAgriculture⑳,由牙買加西印度大學(xué)(UniversityoftheWestIndies,Jamaica)主辦,1921年創(chuàng)刊,英文刊,季刊,為Scopus收錄期刊,主要報(bào)道范圍:綜合性熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域。PertanikaJournalofTropicalAgriculturalScience21由馬來(lái)西亞博特拉大學(xué)(UniversityPutraMalaysia)主辦,Putra大學(xué)出版社(UPMPress)出版,1978年創(chuàng)刊,季刊,OA期刊,為Scopus收錄期刊,主要報(bào)道內(nèi)容:熱帶農(nóng)業(yè)研究、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、生物化學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、漁業(yè)、林業(yè)、食品科學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、病理學(xué)和管理學(xué)、生理學(xué)、植物和動(dòng)物科學(xué)、植物生產(chǎn)、獸醫(yī)學(xué)。TropicalandSubtropicalAgroecosystems22由墨西哥尤卡坦自治大學(xué)獸醫(yī)和動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(FacultyofVeterinaryMedicineandAnimalScience,UniversityofYucatan,México)主辦和出版,2001年創(chuàng)刊,在線期刊,季刊,為Scopus收錄期刊,該刊致力于對(duì)熱帶和亞熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和發(fā)展,鼓勵(lì)與該領(lǐng)域相關(guān)或交叉學(xué)科的成果來(lái)稿?!稛釒мr(nóng)業(yè)工程》23由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦,1976年創(chuàng)刊,中文刊,雙月刊,主要報(bào)道內(nèi)容為農(nóng)業(yè)機(jī)械工程、水土保持、生物環(huán)境與能源工電氣化與自動(dòng)化工程、仿生科學(xué)與工程、農(nóng)畜產(chǎn)品加工與貯藏工程、生物工程(生物資源)、信息與電子工程、化工冶金與材料工程、農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化增值工程、經(jīng)濟(jì)與管理工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等領(lǐng)域的內(nèi)容?!稛釒мr(nóng)業(yè)科技》24由云南省熱帶作物科學(xué)研究所與云南省熱帶作物學(xué)會(huì)主辦,1977年創(chuàng)刊,中文刊,季刊,主要刊登以天然橡膠、咖啡、熱帶水果、南藥、熱帶花卉等為主的熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)植物、微生物資源開(kāi)發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展的科技論文和快訊,內(nèi)容涉及熱帶農(nóng)業(yè)資源與開(kāi)發(fā)、遺傳育種、生理生化、土壤農(nóng)化、植物保護(hù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)、熱作氣象等方面的學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、試驗(yàn)簡(jiǎn)報(bào)、綜述述評(píng)等?!稛釒мr(nóng)業(yè)科學(xué)》25中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦和出版,1980年創(chuàng)刊,中文刊,月刊,報(bào)道范圍是:國(guó)內(nèi)外熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與生產(chǎn)技術(shù)動(dòng)態(tài);有關(guān)熱帶可持續(xù)農(nóng)業(yè)理論和實(shí)踐研究論文,動(dòng)植物品種選育、農(nóng)業(yè)資源高效利用、現(xiàn)代集約化種養(yǎng)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害防治、農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)保鮮加工等科學(xué)試驗(yàn)報(bào)告;農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理,農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究,新技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和推廣等。《熱帶作物學(xué)報(bào)》26由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦和出版,1980年創(chuàng)刊,中文刊,月刊,主要刊登國(guó)內(nèi)外熱帶作物特別是巴西橡膠樹(shù)、胡椒、咖啡、劍麻、香草蘭、椰子、木薯、甘蔗、熱帶果樹(shù)、南藥等的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究的新成果、新技術(shù)和新方法,以創(chuàng)新性學(xué)術(shù)論文為主,兼顧有一定理論水平和應(yīng)用價(jià)值的研究報(bào)告、試驗(yàn)總結(jié)、專題評(píng)述和學(xué)術(shù)問(wèn)題討論等稿件。
熱帶林業(yè)類期刊
熱帶林業(yè)類期刊主要包括來(lái)自馬來(lái)西亞和中國(guó)的2種期刊。JournalofTropicalForestScience(《熱帶林業(yè)科學(xué)雜志》)27由馬來(lái)西亞林業(yè)研究所(ForestResearchInstMalaysia)主辦和出版,1988年創(chuàng)刊,英文刊,季刊,為SCI收錄期刊,2016年影響因子0.466,影響分區(qū)為林業(yè)科學(xué)Q4,主要報(bào)道關(guān)于熱帶森林生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)、管理學(xué)、造林學(xué)、保護(hù)、利用和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和發(fā)展方面的原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?!稛釒Я謽I(yè)》28由海南省林學(xué)會(huì)主辦,1973年創(chuàng)刊,中文刊,季刊,主要刊登林業(yè)方面的研究論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、調(diào)查報(bào)告、綜述與述評(píng)、科技信息等。
熱帶氣象類期刊
熱帶氣象類期刊主要有《熱帶氣象學(xué)報(bào)》29的中、英文版,由中國(guó)氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所主辦,中國(guó)氣象出版社出版,中文版創(chuàng)刊于1984年,現(xiàn)為雙月刊;主要刊登海―氣相互作用、中低緯相互作用、低頻振蕩及遙相關(guān)、低緯大氣環(huán)流異常及其機(jī)制、熱帶大氣環(huán)流異常的影響、季風(fēng)動(dòng)力學(xué)、熱帶氣旋動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)、熱帶應(yīng)用氣象、熱帶大氣探測(cè)、熱帶大氣物理、熱帶大氣環(huán)境與化學(xué)、熱帶氣候變化及其與國(guó)際上變化的聯(lián)系、熱帶大氣科學(xué)試驗(yàn)、以及相關(guān)方面等的學(xué)術(shù)成果。英文版JournalofTropicalMeteorology30于1995年創(chuàng)刊,季刊,為SCIE收錄期刊,2016年影響因子0.600,影響分區(qū)為氣象與大氣科學(xué)Q4,集中刊登熱帶大氣動(dòng)力學(xué)、天氣學(xué)、氣候?qū)W、大氣物理、大氣環(huán)境及數(shù)值天氣預(yù)報(bào)等方面的學(xué)術(shù)成果,報(bào)道新的預(yù)報(bào)方法和成功的經(jīng)驗(yàn),綜述本領(lǐng)域科研進(jìn)展及動(dòng)態(tài)。
熱帶海洋類期刊
熱帶海洋類期刊有《熱帶海洋學(xué)報(bào)》31(JournalofTropicalOceanography),由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所主辦,科學(xué)出版社出版,1982年創(chuàng)刊,中文刊,現(xiàn)為雙月刊,這是國(guó)際上唯一的一份專門(mén)研究熱帶海洋的期刊。該刊主要刊載南海及鄰近熱帶海洋學(xué)研究中有關(guān)海洋水文、海洋氣象、海洋物理、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)與地球物理、海洋沉積、河口海岸、海洋生物、海洋污染與防治、海洋儀器與技術(shù)方面的最新研究成果和學(xué)術(shù)論文以及反映最新學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)的綜述性文章。
2國(guó)際上熱帶研究期刊的分布特征
國(guó)際上熱帶研究期刊的區(qū)域分布
國(guó)際上熱帶研究期刊主辦國(guó)分布在五大洲的12個(gè)國(guó)家。其中,亞洲國(guó)家的熱帶研究期刊種類最多。包括中國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞、印度等4個(gè)國(guó)家;其次為拉丁美洲,有墨西哥、牙買加、哥斯達(dá)黎加等3國(guó);北美洲有美國(guó)、加拿大兩國(guó);歐洲有德國(guó)和荷蘭兩國(guó);大洋洲僅有澳大利亞。在熱帶研究期刊的主辦國(guó)中,中國(guó)主辦的熱帶研究期刊數(shù)量最多、學(xué)科最全。包括《熱帶地理》《熱帶氣象學(xué)報(bào)》(中、英文版)、《熱帶海洋學(xué)報(bào)》《熱帶作物學(xué)報(bào)》《熱帶農(nóng)業(yè)工程》《熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)》《熱帶農(nóng)業(yè)科技》《熱帶林業(yè)》等,涉及熱帶地理、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋等多學(xué)科領(lǐng)域。
國(guó)際上熱帶研究期刊的語(yǔ)言文字分布
國(guó)際熱帶研究期刊從語(yǔ)種上看,包括英文、中文、葡文、西文、法文等5種語(yǔ)言期刊。國(guó)際上熱帶研究期刊中,英文刊的數(shù)量最多,共15種,占總刊數(shù)的一半以上。包括:ActaTropica、TropicalConservationScience、SingaporeJournalofTropicalGeography、MalaysianJournalofTropicalGeography、CanadianJournalofTropicalGeography、TropicalEcology、JournalofTropicalEcology、Ecotropica、Biotropica、JournalofTropicalForestScience、TropicalPlantBiology、JournalofTropicalAgriculture、TropicalAgriculture、PertanikaJournalofTropicalAgriculturalScience、TropicalandSubtropicalAgroecosystems、JournalofTropicalMeteorology。2.2.2熱帶研究期刊的中文刊熱帶研究的中文期刊數(shù)量?jī)H次于英文刊,為9種。占熱帶研究期刊數(shù)量的1/3,即《熱帶地理》《熱帶生物學(xué)報(bào)》《熱帶林業(yè)》《熱帶農(nóng)業(yè)工程》《熱帶農(nóng)業(yè)科技》《熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)》《熱帶作物學(xué)報(bào)》《熱帶氣象學(xué)報(bào)》《熱帶海洋學(xué)報(bào)》。葡萄牙文刊1種,RevistadeBiologiaTropical;英-西雙語(yǔ)刊1種,TropicalGrasslands-ForrajesTropicales;英-法雙語(yǔ)刊1種,CanadianJournalofTropicalGeography。
在專業(yè)發(fā)展方面,我認(rèn)真閱讀所訂的教育書(shū)刊《心理世界》和專業(yè)書(shū)籍《氣象學(xué)與氣候?qū)W》,能及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行心理輔導(dǎo),善于做差生的思想工作,把教書(shū)育人中師生的心理共鳴作為自己的追求,力求達(dá)到這種教與學(xué)的最高境界,主動(dòng)參與校本研修,發(fā)展積極、有新意的見(jiàn)解,積極參加課堂教學(xué)研究,參與教學(xué)競(jìng)賽和展示,教學(xué)成績(jī)突出,學(xué)生滿意率高,得到了學(xué)校和學(xué)生家長(zhǎng)的充分肯定。
在教育教學(xué)行為方面,我嚴(yán)格遵守教育教學(xué)法規(guī),嚴(yán)格規(guī)范自己的教育教學(xué)行為,
從不體罰變相體罰學(xué)生,關(guān)心愛(ài)護(hù)教育對(duì)象,不歧視學(xué)困生,舉止言行大方得體,總是用教育學(xué)心理學(xué)知識(shí)指導(dǎo)自己的教學(xué)工作。
在工作盡職盡責(zé)方面,能夠嚴(yán)格要求自己,一絲不茍地完成學(xué)校交給我的工作任務(wù),盡管很多學(xué)生學(xué)習(xí)地理的積極性不高,我總是想盡一切辦法培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)地理的興趣,提高他們學(xué)習(xí)地理的積極性,總是想方設(shè)法使每位學(xué)生學(xué)有所獲,都有進(jìn)步。通過(guò)我和學(xué)生的共同努力,最后取得了理想的成績(jī),好多學(xué)生喜歡地理課,喜歡我的地理課堂。
在工作上的成功與失敗方面,我覺(jué)得我的成功之處就是和同事和學(xué)生相處融洽,合作愉快,我的工作得到了鄰導(dǎo)和同事們的關(guān)心幫助。失敗之處就是沒(méi)有,僅僅發(fā)表了幾篇在自己的博客上,這是很不夠的,以后要多把自己的教學(xué)心德體會(huì),教研出去。
在與人合作方面,我自己覺(jué)得做得很好,以后還要虛心學(xué)習(xí)他人處事的方法,不斷完善自己。
在出勤和遵守勞紀(jì)律方面,我堅(jiān)持做到了有事先請(qǐng)假,不遲到早退,及時(shí)到崗到位,積極參加學(xué)校組織的體育比賽,認(rèn)真學(xué)習(xí)廣播操,積極參加各種培訓(xùn)、研修和讀書(shū)活動(dòng)。
下期努力方向
1, 加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí),多撰寫(xiě)專業(yè)論文,力爭(zhēng)有高質(zhì)量的論文在專業(yè)刊物上發(fā)表。
2, 加強(qiáng)校本研修,多開(kāi)展小課題研究,要把地理教學(xué)做的更好。
3, 加大輔困力度,努力提高會(huì)考合格率。
4, 思想上,要不斷提高自身的思想素質(zhì)和思想覺(jué)悟,不斷完善自己。
5, 向他人學(xué)習(xí),要學(xué)人之長(zhǎng)補(bǔ)已之短。
中圖分類號(hào):TV121文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):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
中國(guó)位于氣候環(huán)境變化最為激烈的季風(fēng)區(qū),在地理緯度、海陸位置和青藏高原等因素作用下形成的獨(dú)特的東亞季風(fēng)環(huán)流,導(dǎo)致區(qū)域(流域)降雨的時(shí)空分布不均勻,加之人口眾多的社會(huì)因素,使得水資源短缺和旱澇災(zāi)害頻發(fā)成為水文工作面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
河川徑流是大氣降水經(jīng)過(guò)流域下墊面的分配與調(diào)蓄作用后匯入河槽的水量,是能夠被人為直接調(diào)度的水資源,也是評(píng)價(jià)流域水資源狀況的重要指標(biāo)。一般而言,河川徑流與降水量的時(shí)空分布規(guī)律大體一致[1],但是由于受流域的地形地貌、地質(zhì)條件、土壤類型、巖石性質(zhì)、植被以及人類活動(dòng)等多方面因素的影響,由降水轉(zhuǎn)化為徑流的過(guò)程比較復(fù)雜,導(dǎo)致河川徑流的時(shí)空分布更為復(fù)雜,因此,流域的徑流預(yù)報(bào)相對(duì)于降水預(yù)報(bào)更為復(fù)雜和困難。
中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)可以為解決天然來(lái)水與人為用水不協(xié)調(diào)的水資源調(diào)度和防洪抗旱的防災(zāi)減災(zāi)提供水文信息支持。流域中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的研究對(duì)象屬于多因素耦合作用的復(fù)雜開(kāi)放巨系統(tǒng),主要表現(xiàn)在以下幾方面:(1)影響因素眾多,有的難以進(jìn)行專業(yè)化抽象與概括,乃至準(zhǔn)確測(cè)量;(2)各影響因素之間,以及影響因素與徑流之間的作用機(jī)理復(fù)雜,難以進(jìn)行物理抽象,乃至數(shù)學(xué)表達(dá);(3)環(huán)境變化導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的非平穩(wěn)性[23],如氣候變化導(dǎo)致水文循環(huán)變化、人類活動(dòng)導(dǎo)致的下墊面特征變化和跨流域調(diào)水直接改變徑流的時(shí)空分布等,最終導(dǎo)致流域水文資料的非一致性。因此,流域中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)難以做出精確而可靠的定量預(yù)報(bào)。
本文從流域中長(zhǎng)期徑流分類預(yù)報(bào)基本概念、理論依據(jù)和預(yù)報(bào)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新探索,擬在針對(duì)不同需求提供實(shí)用性預(yù)報(bào)方法。
1中長(zhǎng)期徑流分類預(yù)報(bào)的基本概念
1.1中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)
一般而言,水文預(yù)報(bào)[4]按預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短分為:(1)預(yù)見(jiàn)期為數(shù)小時(shí)或數(shù)天的稱為短期水文預(yù)報(bào),如河道洪水預(yù)報(bào)、流域降雨徑流預(yù)報(bào);(2)預(yù)見(jiàn)期較長(zhǎng)的稱為中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào),如旬、月、季或年的徑流預(yù)報(bào)等,其中中期與長(zhǎng)期的劃分尚無(wú)統(tǒng)一界定,通常將預(yù)見(jiàn)期在15 d以上至1 a以內(nèi)的稱為長(zhǎng)期預(yù)報(bào);(3)預(yù)見(jiàn)期超過(guò)1 a稱為超長(zhǎng)期預(yù)報(bào),如對(duì)大江大河或較大范圍未來(lái)旱澇趨勢(shì)的預(yù)測(cè),有時(shí)亦稱為水情展望。這里的預(yù)見(jiàn)期[5]是指預(yù)報(bào)與預(yù)報(bào)要素出現(xiàn)的時(shí)間間距。黃忠恕[6]認(rèn)為不同流域其暴雨特征與匯流時(shí)間差異性非常大,嚴(yán)格來(lái)講,不存在以預(yù)見(jiàn)期長(zhǎng)短來(lái)劃分預(yù)報(bào)過(guò)程長(zhǎng)與短的界限。有關(guān)人們對(duì)短期天氣預(yù)報(bào)和長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)(實(shí)質(zhì)應(yīng)該為氣候預(yù)測(cè))的認(rèn)識(shí)歷史,下文還有更為詳實(shí)的闡述。習(xí)慣上把根據(jù)水文要素做出的預(yù)報(bào)稱為短期預(yù)報(bào),把包括氣象(或氣候)要素在內(nèi)的水文預(yù)報(bào)稱為中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。由此看來(lái),短期預(yù)報(bào)和中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的本質(zhì)差異在于預(yù)報(bào)因子的不同。因此,本文根據(jù)徑流來(lái)源的水汽形成機(jī)理與影響因素,把以氣象因素作為預(yù)報(bào)因子的稱為中期徑流預(yù)報(bào),把以氣候因素作為預(yù)報(bào)因子的稱為長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào),把以天文因素作為預(yù)報(bào)因子的稱為超長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)項(xiàng)目為流域出口斷面(或典型斷面)的旬、月、季(汛期)或年徑流,同時(shí)也包括對(duì)流域旱澇趨勢(shì)的預(yù)測(cè)與估計(jì)。換言之,以落地雨為預(yù)報(bào)因子的稱為短期水文預(yù)報(bào),其他都稱為中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)。
1.2中長(zhǎng)期徑流分類預(yù)報(bào)
根據(jù)預(yù)報(bào)因子的不同,中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)分為正常年份的徑流過(guò)程預(yù)報(bào)和異常災(zāi)變年份的大旱大澇預(yù)測(cè),前者的預(yù)報(bào)因子為氣象或氣候因素,后者的為天文因素。兩者在形成機(jī)理、預(yù)報(bào)方法和結(jié)果上都大不相同。
在徑流形成機(jī)理方面,流域的氣候特征主要受太陽(yáng)活動(dòng)、大氣環(huán)流和自然地理環(huán)境等因素的綜合作用。太陽(yáng)輻射為來(lái)自水文循環(huán)系統(tǒng)之外的天文因素,對(duì)氣候的影響呈周期性;大氣環(huán)流是氣候形勢(shì)的主導(dǎo)因子,具有季節(jié)性變化規(guī)律,與此同時(shí),各種影響因素都是通過(guò)影響大氣環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)各自作用,即大氣環(huán)流為各種尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)提供基礎(chǔ)條件,呈現(xiàn)隨機(jī)性規(guī)律;流域性的自然地理特征對(duì)大氣環(huán)流有一致性的作用規(guī)律,反映流域響應(yīng)的特殊性和一貫性。因此,流域的水文氣候就是周期性規(guī)律和隨機(jī)性規(guī)律的耦合疊加,在長(zhǎng)時(shí)間尺度上呈現(xiàn)規(guī)律性,在短時(shí)間尺度上呈現(xiàn)隨機(jī)性。研究表明[7],流域徑流異常的大旱大澇災(zāi)變年份有周期性規(guī)律,如嫩江和第二松花江的大旱大澇均存在10 a概周期性,且具有前后1 a的誤差。
在預(yù)報(bào)方法方面,在長(zhǎng)序列的觀測(cè)數(shù)據(jù)中,徑流異常年份的大旱大澇數(shù)據(jù)無(wú)疑是少數(shù)的,而正常年份的徑流數(shù)據(jù)占絕大多數(shù)。任何一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法或數(shù)學(xué)模型,所模擬的都是眾數(shù)規(guī)律,大旱大澇這樣小概率樣本不會(huì)獲得較好的模擬和預(yù)報(bào)結(jié)果。因此,數(shù)理統(tǒng)計(jì)和物理成因相關(guān)分析法適用于徑流過(guò)程定量預(yù)報(bào),而關(guān)注于災(zāi)害成因及演變規(guī)律識(shí)別的災(zāi)變理論適合徑流異常災(zāi)變年份的大旱大澇預(yù)測(cè)。
在服務(wù)目的方面,流域徑流異常的大旱大澇預(yù)報(bào)與正常年份的徑流過(guò)程預(yù)報(bào)截然不同,前者旨在為決策部門(mén)提供是否發(fā)生大旱或大澇的災(zāi)變信息,豐、平、枯的定性預(yù)報(bào)足已保證減災(zāi)方案制定的方向性;后者主要為水庫(kù)興利運(yùn)行服務(wù),如為發(fā)電、灌溉、供水等部門(mén)制定較為詳細(xì)的調(diào)度分配方案。
在預(yù)報(bào)成果形式上,徑流異常年份的大旱大澇采用豐平枯分級(jí)定性預(yù)報(bào),并提供洪水相似年,以借鑒歷史洪水過(guò)程及災(zāi)情狀況;而正常年份的徑流過(guò)程要進(jìn)行定量預(yù)報(bào),才能使結(jié)合預(yù)報(bào)成果編制水庫(kù)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度方案具有可操作性。
2中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的理論基礎(chǔ)
中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)不僅僅局限于由流域落地雨到河槽徑流的產(chǎn)匯流過(guò)程,更應(yīng)探求徑流來(lái)源的水汽形成原因、條件及其影響因素,而這些內(nèi)容超出了水文學(xué)的研究范疇,已延伸拓展到氣象學(xué)和氣候?qū)W的研究領(lǐng)域。因此,中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的實(shí)質(zhì)是氣象預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)問(wèn)題,水文氣象學(xué)和水文氣候?qū)W是其學(xué)科基礎(chǔ)。
2.1長(zhǎng)期天氣過(guò)程
天氣預(yù)報(bào)按預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短通常分為三種:短期天氣預(yù)報(bào)(預(yù)見(jiàn)期為2~3 d)、中期天氣預(yù)報(bào)(預(yù)見(jiàn)期為4~9 d)、長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)(預(yù)見(jiàn)期為10~15 d以上),而預(yù)見(jiàn)期在1 a以上的預(yù)報(bào)稱為超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。一般而言,長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率比短期天氣預(yù)報(bào)低。
隨著人們對(duì)長(zhǎng)期天氣過(guò)程及其物理因子研究的加深,已充分認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期天氣過(guò)程和短期天氣過(guò)程的重大差別:短期天氣過(guò)程是一種絕熱過(guò)程,可以憑借大氣運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)做外延預(yù)報(bào);長(zhǎng)期天氣過(guò)程是一種非絕熱過(guò)程,它的變化取決于大氣與下墊面的熱量交換,而與大氣的初始場(chǎng)關(guān)系并不重要。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,人們逐步認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期天氣過(guò)程存在三種類型和不同時(shí)間尺度變化,見(jiàn)表1。
表1長(zhǎng)期天氣過(guò)程的主要類型和時(shí)間尺度[6]
Tab.1Main types and time scale of longterm weather process
類型時(shí)間尺度可能的物理原因地氣環(huán)流低頻振蕩2~6周超長(zhǎng)波振動(dòng)、大氣能量(指數(shù))循環(huán)天氣氣候季節(jié)變化3~6個(gè)月、
6~12個(gè)月大氣活動(dòng)中心、地氣相互作用、太陽(yáng)輻射季節(jié)變化年代際氣候變化26個(gè)月大氣環(huán)流準(zhǔn)兩年振動(dòng)3.5 a海氣相互作用(ENSO循環(huán))5~6 a太陽(yáng)活動(dòng)雙振動(dòng)11 a太陽(yáng)黑子周期22 a太陽(yáng)活動(dòng)海爾周期(磁周期)30~40 a海氣相互作用、氣候干濕周期80~90 a太陽(yáng)活動(dòng)世紀(jì)周期短期氣候振動(dòng)是氣候變化中最短的變化過(guò)程,通常包括月、季、年氣候變化和年代際氣候變化。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),月、季和年氣候變化被稱為長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào);而1 a以上的氣候變化,即年代際氣候變化則被稱為超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。顯然,長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)概念的界定完全依據(jù)預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短,并由短期和中期天氣預(yù)報(bào)延伸而來(lái)。從直觀認(rèn)識(shí)的角度來(lái)看,因其邏輯清楚,便理所當(dāng)然地被人們接受。但是,隨著研究的不斷深入,伴隨社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期的需求,天氣概念也發(fā)生了質(zhì)的變化,即短中期(1~10 d)大氣環(huán)流狀況及其變化是天氣學(xué)問(wèn)題,而長(zhǎng)期(月、季和年)和超長(zhǎng)期(1 a以上)變化則是氣候?qū)W問(wèn)題,同時(shí)長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)主要研究對(duì)象和解決的問(wèn)題而言,如月、季和年的平均環(huán)流狀況和冷暖(氣溫)、干濕(降水量)統(tǒng)計(jì)特征值等,也完全屬于氣候?qū)W范疇。從20世紀(jì)60年代以來(lái),長(zhǎng)期和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)中普遍采用的預(yù)報(bào)因子逐漸集中在影響大氣環(huán)流季節(jié)變化的物理因素上,如海氣關(guān)系、地氣關(guān)系、日地關(guān)系和地球物理因素等,這些物理因素是氣候系統(tǒng)的重要組成部分,可稱之為氣候系統(tǒng)內(nèi)部物理因素;而太陽(yáng)活動(dòng)、日蝕、月蝕和行星引潮力等稱為氣候系統(tǒng)的外部物理因素。
2.2短期氣候預(yù)測(cè)
20世紀(jì)70年代,隨著“氣候系統(tǒng)”概念的提出,以及世界氣象組織開(kāi)展的全球氣候研究計(jì)劃、國(guó)家減災(zāi)10 a(1990年-1999年)活動(dòng)和關(guān)于全球氣候變暖學(xué)術(shù)討論等諸多因素的敦促下,使用長(zhǎng)達(dá)百年的“長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)”的概念終于被“短期氣候預(yù)測(cè)”所取代。
短期氣候預(yù)測(cè)是根據(jù)大氣科學(xué)原理,采用現(xiàn)代氣候動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法和電子計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊技術(shù)等手段,在研究氣候變化成因的基礎(chǔ)上,對(duì)月、季、年際時(shí)間尺度的氣候趨勢(shì)和氣候?yàn)?zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。
3中長(zhǎng)期徑流分類預(yù)報(bào)方法
3.1徑流過(guò)程定量預(yù)報(bào)方法
徑流過(guò)程預(yù)報(bào)可以歸納為基于氣象(氣候)條件或其它因素的物理成因分析法和分析水文要素自身變化規(guī)律的時(shí)間序列分析法兩大類[78]。
(1)物理成因分析方法主要有以下幾種。a.考慮的因素是在已經(jīng)出現(xiàn)的天氣形勢(shì)下,影響本流域降水量的水汽條件與抬升作用,采用700 hPa或850 hPa形勢(shì)圖,在水汽輸送通道上選擇目標(biāo)站的露點(diǎn)或比濕來(lái)反映降水量的水汽條件,并采用冷空氣強(qiáng)度和地形條件來(lái)表征抬升變化,然后由統(tǒng)計(jì)方法得出預(yù)報(bào)結(jié)果。b.應(yīng)用上一旬的平均環(huán)流、前期下墊面情況和前期水量等因素與預(yù)報(bào)對(duì)象建立回歸方程,來(lái)預(yù)測(cè)下一旬的水量。c.在分析大氣環(huán)流的超長(zhǎng)波與長(zhǎng)波活動(dòng)的時(shí)空變化波譜特征及物理量譜特征的基礎(chǔ)上,利用諧譜參數(shù)或其它環(huán)流因子與預(yù)報(bào)對(duì)象建立預(yù)報(bào)模型。d.根據(jù)大氣環(huán)流前后期的演變規(guī)律,由前期環(huán)流預(yù)報(bào)后期的水文情勢(shì),概括出幾種旱、澇年前期環(huán)流的模式,用判斷相似的方法進(jìn)行定性預(yù)測(cè)。e.以表征環(huán)流特征的各種環(huán)流指數(shù)與環(huán)流特征量和其它影響水文長(zhǎng)期變化過(guò)程的因子,采用逐步回歸或其它多元分析方法與預(yù)報(bào)對(duì)象建立定量聯(lián)系,據(jù)此進(jìn)行預(yù)報(bào)。物理成因分析法的難點(diǎn)在于如何將復(fù)雜的物理過(guò)程抽象為數(shù)學(xué)表達(dá),半理論半經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)公式水平只能給出大尺度的定性預(yù)報(bào)。
(2)時(shí)間序列分析的實(shí)質(zhì)是以水文過(guò)程要素的相關(guān)關(guān)系為預(yù)報(bào)依據(jù),即相關(guān)系數(shù)越大,影響權(quán)重就越大,但客觀上,相鄰水文要素間并無(wú)因果關(guān)系(而與影響因素間存在因果關(guān)系)。20世紀(jì)60年代初,我國(guó)開(kāi)始把平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的理論應(yīng)用于徑流長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。考慮到水文序列一般不具有平穩(wěn)性,而把水文序列分解成趨勢(shì)項(xiàng)、周期項(xiàng)、隨機(jī)項(xiàng),分項(xiàng)預(yù)測(cè)后進(jìn)行疊加,其中周期的識(shí)別一般用周期圖、譜分析和方差分析來(lái)進(jìn)行。20世紀(jì)70年代,自回歸模型得到進(jìn)一步的應(yīng)用,ARMA(自回歸移動(dòng)平均)模型、ARIMA(自回歸移動(dòng)平均求和)模型、季節(jié)ARIMA模型,以及非線性門(mén)限自回歸模型也已用于徑流預(yù)報(bào)。隨著數(shù)學(xué)理論的不斷發(fā)展,新的數(shù)學(xué)分支不斷涌現(xiàn),并在水文預(yù)報(bào)領(lǐng)域得以應(yīng)用,為中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)開(kāi)辟了新的思路和方法,如模糊數(shù)學(xué)法[9]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[1013]、灰色系統(tǒng)理論[1415]、多層遞階預(yù)報(bào)方法[16]、混沌動(dòng)力學(xué)[1720]及分形理論[21]、最優(yōu)組合預(yù)測(cè)方法[22]、小波分析[2325]和支持向量機(jī)[2628]等方法。這些方法考慮水文因素和氣象因素,同時(shí)采用非線性數(shù)學(xué)方法來(lái)模擬流域徑流依這些影響因素的變化規(guī)律。
3.2大旱大澇定性預(yù)測(cè)方法
國(guó)外對(duì)旱澇災(zāi)害的研究大多是針對(duì)水文現(xiàn)象不確定性規(guī)律的模擬[29],例如,Porporato 等[3033]采用混沌理論分析徑流序列的動(dòng)力特性,Sivakurn etc[34]討論了徑流時(shí)間序列的噪聲問(wèn)題以及處理方法,Shozo[35]采用小波變換和分形學(xué)方法預(yù)測(cè)時(shí)間序列等等,而針對(duì)流域水旱災(zāi)害的預(yù)測(cè)卻不多見(jiàn)。由于地理環(huán)境、人口和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r的不同,國(guó)外側(cè)重于旱澇災(zāi)害形成機(jī)理及表現(xiàn)規(guī)律的科學(xué)探索和防災(zāi)減災(zāi)的組織管理,而我國(guó)更加重視研究流域旱澇災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。
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摘要:為了研究氣候變暖背景下10℃界限溫度的變化規(guī)律,用現(xiàn)代氣候變化理論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,分析陜西關(guān)中西部近50 年日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的初終日期、間隔日數(shù)及其積溫變化特征。結(jié)果表明:關(guān)中西部日平均氣溫≥10℃的初日呈顯著提早趨勢(shì),終日呈波動(dòng)推遲趨勢(shì)。初終日之間間隔日數(shù)顯著增加?!?0℃期間的積溫以56.568℃· d/10 a 的幅度顯著增加。積溫年代際波動(dòng)增加,冷暖交替頻繁。
關(guān)鍵詞 :≥10℃初(終)日;間隔日數(shù);積溫;分析
中圖分類號(hào):S162.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 論文編號(hào):2014-xb0828
基金項(xiàng)目:陜西省氣象局科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目“寶雞主要農(nóng)作物對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究”(2010M-28)。
第一作者簡(jiǎn)介:王春娟,女,1964 年出生,陜西寶雞人,副研級(jí)高級(jí)工程師,學(xué)士,主要從事農(nóng)業(yè)氣象與氣候變化決策服務(wù)及研究工作。通信地址:721400 陜西省鳳翔縣氣象局,Tel:0917-7281190,E-mail:wcj6063@163.com。
收稿日期:2014-08-21,修回日期:2014-10-11。
0 引言
熱量資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要的自然資源[1],制約著一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要形式。全球氣候變暖引起植物生長(zhǎng)季長(zhǎng)度和適宜溫度范圍的變化,對(duì)農(nóng)作物種植制度、品種布局、栽培技術(shù)及農(nóng)資配套措施等都產(chǎn)生了明顯的影響[2-8]。不同界限溫度持續(xù)日數(shù)及其積溫是分析、評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源的主要熱量指標(biāo)。日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的日期,表示進(jìn)入春耕期,喜溫作物開(kāi)始播種與生長(zhǎng),喜涼作物進(jìn)入活躍生長(zhǎng)季,多年生植物開(kāi)始較大速度積累干物質(zhì)及牲畜開(kāi)始抓膘,可表征某一地區(qū)作物氣候生長(zhǎng)期主要?dú)夂蛱卣鳌?/p>
許多學(xué)者從不同角度對(duì)中國(guó)積溫變化趨勢(shì)和規(guī)律進(jìn)行了富有成效的研究[9-12]。徐銘志等[13]研究指出近40 年氣候生長(zhǎng)期全國(guó)范圍平均增加了6.6 天,北方地區(qū)平均增加了10.2 天,南方地區(qū)平均增加了4.2 天,青藏高原增加最大為18.2 天。20 世紀(jì)90 年代是氣候生長(zhǎng)期增加最大、增長(zhǎng)最明顯的時(shí)期。于淑秋[14]指出,除西南東部少數(shù)地方外,中國(guó)大部分地區(qū)近50 年來(lái)≥10℃生長(zhǎng)季節(jié)延長(zhǎng),有效積溫增加。王媛榮[15]指出,陜西及各區(qū)域日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)5℃初日呈提前趨勢(shì),終日變化趨勢(shì)不一致,積溫增加。本研究在對(duì)寶雞市近50 年氣候變化趨勢(shì)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析≥10℃界限溫度的氣候特征,揭示區(qū)域內(nèi)氣候資源分布的新格局,旨在充分認(rèn)識(shí)氣候變化對(duì)本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,以期為寶雞市農(nóng)業(yè)積極應(yīng)對(duì)氣候變化、合理開(kāi)發(fā)利用農(nóng)業(yè)氣候資源、調(diào)整種植區(qū)劃和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。
1 研究區(qū)域與方法
1.1 區(qū)域概況
陜西關(guān)中平原西部的寶雞市(33°34′—35°06′N,106°18′—108°03′E)位于中國(guó)西北內(nèi)陸,地處中國(guó)南北銜接和東西過(guò)渡地段,是中國(guó)主要的糧、油、果、畜生產(chǎn)基地之一。區(qū)域面積18196 km2,耕地面積4.1 ×105 hm2。年平均氣溫7.9~13.3℃,年降水量572.3~734.3 mm,屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)的大陸性季風(fēng)氣候,四季分明。寶雞特殊的自然地理環(huán)境在自然科學(xué)中有著獨(dú)特的意義。
1.2 氣候資料
選取區(qū)域內(nèi)11 個(gè)氣象站1961—2010 年(隴縣站是1971—2010 年,陳倉(cāng)區(qū)站是1974—2010 年)近50 年逐日平均氣溫資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.3 分析方法
為了保證資料的均一性,剔除了缺測(cè)及明顯的觀測(cè)異值。日平均氣溫≥10℃的初(終)日是指5 日滑動(dòng)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的初(終)日。利用各年穩(wěn)定通過(guò)10℃日數(shù)資料,按不同階段求取各要素的氣候平均值時(shí)間序列,采用一元線性回歸方法[16]分析要素變化趨勢(shì),以線性回歸系數(shù)表示線性變化傾向率即氣候傾向率,并利用F 值進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。氣候要素的標(biāo)準(zhǔn)值取1981—2010年30 年平均值。
2 結(jié)果與分析
2.1 ≥10℃的初(終)日、間隔日數(shù)及積溫的時(shí)間變化
2.1.1 ≥10℃的初(終)日、間隔日數(shù)及積溫的年際變化
對(duì)氣溫資料統(tǒng)計(jì)分析表明,近50 年,寶雞市日平均氣溫≥10℃的初日平均為04-14(單位:月-日,下同),終日為10-19,間隔日數(shù)194.4 d,積溫3654.7 ℃.d(見(jiàn)表1)。初日最早為3-30(1986 年),最晚為04-26(1963年);終日最早為10-02(1992 年),最晚為11-05(2006年)。最早初日和最晚終日間隔220 天,積溫3315.4~4031.7 ℃.d。由圖1 可知,近50 年,≥10℃初日呈顯著提前趨勢(shì),線性傾向率為1.355 d/10 a;終日呈波動(dòng)延后趨勢(shì),線性傾向率為1.200 d/10 a。初、終日期變化,引起間隔日數(shù)以1.826 d/10 a 傾向率緩慢延長(zhǎng),積溫以56.568 ℃.d /10 a 顯著增加。即是說(shuō),在初日提前、終日延后的趨勢(shì)影響下,近50 年,寶雞市≥10℃間隔日數(shù)延長(zhǎng)了9.1 天,積溫增加了282.8 ℃.d,這為本地農(nóng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了豐富的熱量資源。
2.1.2 ≥10℃的初(終)日、間隔日數(shù)及積溫的年代際變化 日平均氣溫≥10℃各要素隨年代變化趨勢(shì)并不一致(見(jiàn)表1),初日在20 世紀(jì)60 年代和80 年代波動(dòng)延后,20世紀(jì)70年代小幅提前,20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初分別以4.303d/10a 和9.697d/10a 線性傾向率顯著提前。終日除在20 世紀(jì)70 年代和21 世紀(jì)初呈延后趨勢(shì)外,其他年代不同程度的小幅提前,但總趨勢(shì)是延后的,線性傾向率為11.152d/10a。從≥10℃初日、終日距平變化曲線(圖1)分析,在20 世紀(jì)80 年代以前,≥10℃初日變化以負(fù)距平為主,終日變化以正距平為主;20世紀(jì)80 年代,≥10℃初、終日變化幅度基本一致;從20世紀(jì)80 年代后期開(kāi)始,受全球氣候變暖趨勢(shì)的影響,≥10℃初日變化以正距平為主,而終日變化以負(fù)距平為主,初、終日間隔日數(shù)愈來(lái)愈多,線性傾向率為2.415 d/10 a,這與西北地區(qū)氣候變化趨勢(shì)基本一致[5]。
受初日和終日變化趨勢(shì)的影響,≥10℃間隔日數(shù)除20 世紀(jì)60 年代和20 世紀(jì)80 年代小幅減少外,其他年份均呈波動(dòng)增加趨勢(shì),這與初日的變化趨勢(shì)基本一致。其中20世紀(jì)90 年代增加幅度最大,線性傾向率為24.318d/10a,21 世紀(jì)初以14.015d/10a 的幅度增加。≥10℃期間積溫在各個(gè)年代均呈增加趨勢(shì)。從20 世紀(jì)80 年代后期到21 世紀(jì)初,積溫高位增加,平均線性傾向率為35.169℃ · d/10 a,2001—2010 年平均積溫3800℃·d,比20 世紀(jì)60 年代初增加了176℃·d,表明本地作物生長(zhǎng)期內(nèi)可能提供的熱量資源更豐富,農(nóng)業(yè)氣候資源的生物學(xué)潛力進(jìn)一步提高。
2.1.3 ≥10℃的初(終)日、間隔日數(shù)及積溫的空間變化
從空間分布上看,寶雞市日平均氣溫≥10℃的日期,渭河川道(渭濱、陳倉(cāng)、眉縣)始于4 月上旬,終于10月下旬,間隔日數(shù)為206~209 d,積溫達(dá)4100~4300℃.天,是本區(qū)熱量資源最豐富的區(qū)域(見(jiàn)圖2)。塬區(qū)及千河河谷(隴縣、千陽(yáng)、鳳翔、岐山、扶風(fēng))由東到西從4月上中旬逐漸開(kāi)始,到10 月中旬末到下旬初又由西到東逐漸終止,間隔日數(shù)176~201 天,積溫為3500~4100℃·d。北部山區(qū)(麟游)始于4 月下旬,終于10 月上旬,間隔1710 天左右,積溫達(dá)3000℃·d。南部山區(qū)(鳳縣、太白)由于氣溫垂直變化明顯,呈顯隨高度升高初日推遲、終日提前的規(guī)律變化,且最早和最晚初日及最早和最晚終日的跨度均較大,都超過(guò)20 天之久,影響間隔日數(shù)和積溫的變化幅度也較大。其中嘉陵江河谷初日出現(xiàn)最早,始于4 月上旬末,終于10 月下旬初,間隔194 天,積溫達(dá)3500℃·d。而海拔1500 m處的太白,受地形影響,春季暖空氣活動(dòng)開(kāi)始遲,秋季結(jié)束早,初日推遲到5 月上旬初,終日提前到于9 月底中旬,間隔日數(shù)152 天,積溫僅為3100 ℃·d 左右,是本地?zé)崃孔畈畹膮^(qū)域??傮w來(lái)看,渭河川道初日早,終日晚,間隔日數(shù)較多,然后向南、向北,初日愈來(lái)愈晚,終日愈來(lái)愈早,間隔日數(shù)和積溫隨之減少。南部山區(qū)比北部山區(qū)平均間隔日數(shù)少18 天。
3 結(jié)論與討論
(1)受全球氣候變暖趨勢(shì)影響,1961—2010 年,地處關(guān)中西部的寶雞市日平均氣溫≥10℃的初日提前,終日延遲,初、終日間隔日數(shù)增加,積溫也顯著增加,為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)越的熱量資源。
(2)日平均氣溫≥10℃的日期,渭河川道開(kāi)始最早,終期最晚,間隔日數(shù)最長(zhǎng),積溫最多,是本區(qū)熱量資源最豐富的區(qū)域。塬區(qū)及千河河谷由西到東初期愈來(lái)愈早,終期愈來(lái)愈晚,間隔日數(shù)和積溫隨之增加。南部山區(qū)由于氣溫垂直變化明顯,呈顯隨高度升高初日推遲、終日提前的規(guī)律變化,南部山區(qū)比北部山區(qū)平均間隔日數(shù)少18 天。
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The Temporal and Spatial distributions of Urban Heat Island Effect in Jinan City
Ran Guiping Li Rui Ren Dan Zhang Ning Sun Changzheng
Jinan Meteorological Observatory, Jinan 250002
Abstract: Based on the hourly temperature observed by automatic weather stations during 2007-2008, the temporal and spatial distributions of urban heat island (UHI) in Jinan city were analyzed. The results showed that in four seasons ,the UHI intensity centered on the Spring square and city council and decreased around. The UHI intensity in winter was the strongest all the year round. Then, it was autumn and spring. The UHI intensity in summer was the weakest. The Morlet wavelet transform revealed that the UHI intensity had a temporal structure of diurnal (24h) and ten-day (270h) periods whether in summer or winter. The diurnal (Ten-day) periodic oscillation was weaker (stronger) in summer than winter. The UHI intensity was stronger in nighttime than daytime.
Key words: urban heat island automatic weather stations wavelet transform temporal and spatial distributions
引言
城市熱島效應(yīng)( Urban Heat Island Effects,UHI)是指由于人類活動(dòng)造成的城市氣溫高于周圍自然環(huán)境氣溫的現(xiàn)象[1],溫度較高的城市地區(qū)被溫度較低的郊區(qū)所包圍或部分包圍,它是熱量在城市空間范圍內(nèi)聚集的現(xiàn)象。
城市熱島效應(yīng)是城市化氣候效應(yīng)的主要特征之一,是城市化對(duì)氣候影響最典型的表現(xiàn)[2] 。在我國(guó),周淑貞[3]、束炯[4]、張景哲[5]等對(duì)城市熱島效應(yīng)及形成機(jī)制進(jìn)行了多方面的研究。過(guò)去50多年來(lái)濟(jì)南城市經(jīng)歷了快速發(fā)展,城市建筑、功能、綜合實(shí)力、以及城市形態(tài)與環(huán)境面貌等都發(fā)生了巨大變化,城市發(fā)展導(dǎo)致城市下墊面狀況發(fā)生極大改變,同時(shí)在某些方面影響了城市小氣候[6-7]。
濟(jì)南是山東的省會(huì),通過(guò)對(duì)濟(jì)南城市熱島效應(yīng)的研究和分析,對(duì)了解氣候演變特征和短期氣候預(yù)測(cè)提供科學(xué)依據(jù),并且對(duì)指導(dǎo)城市綠地規(guī)劃與建設(shè),改善城市生態(tài)環(huán)境和城市居民居住環(huán)境有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1. 研究資料和方法
濟(jì)南市自動(dòng)氣象站網(wǎng)通過(guò)多年建設(shè),到2006年11月,已完成51個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站的建設(shè)并投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。該論文通過(guò)區(qū)域自動(dòng)站資料研究濟(jì)南市區(qū)及郊區(qū)熱島效應(yīng)空間分布情況,即應(yīng)用市區(qū)及近郊區(qū)區(qū)域自動(dòng)氣象站與郊區(qū)鄉(xiāng)村站氣溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,即:QUHI=T市區(qū)-T郊區(qū),溫差越大熱島強(qiáng)度越強(qiáng),反之則越弱[8]市區(qū)站選取城市建筑和人口較為密集的市中心區(qū)域,共16個(gè)站點(diǎn),分別是:濟(jì)南大學(xué)、泉城公園、泉城廣場(chǎng)、市政府、百花公園、交通學(xué)院、熱電公司、供銷公司、山師北院、農(nóng)科院、龜山、歷城二中、外國(guó)語(yǔ)中學(xué)、高新區(qū)、河務(wù)局和天橋收費(fèi)站。這些站點(diǎn)既包括人口較密的市中心點(diǎn),也包括離市中心稍遠(yuǎn)的市區(qū),還包括剛進(jìn)入城市化進(jìn)程的近郊,能夠綜合反映整個(gè)城市的熱島空間分布特征??紤]到城市區(qū)域的不規(guī)則性,城市的邊緣地區(qū)有可能具有與城市相似的地表結(jié)構(gòu),又根據(jù)地區(qū)溫度分布的自然特點(diǎn),郊區(qū)參考站點(diǎn)選取市區(qū)北邊的孫耿、崔寨、白云湖,市區(qū)東邊的圣井、曹范,市區(qū)西南邊的潘村、長(zhǎng)清工會(huì)干部學(xué)院、張夏苗圃,取八個(gè)站點(diǎn)的平均溫度作為背景溫度,可以避免訂正熱島效應(yīng)時(shí)出現(xiàn)偶然因素,能夠比較客觀的反映城市熱島強(qiáng)度。
在采樣時(shí)間上,區(qū)域自動(dòng)氣象站資料從2007~2008年的數(shù)據(jù)比較完整,為了能充分反映一年中熱島情況,按季節(jié)取2007、2008年2年的數(shù)據(jù)。春季:3~5月,夏季:6~8月,秋季:9~11月,冬季:12月,次年1~2月。從中選擇代表性的月份2007~2008年的1月、4月、7月和10月份的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算各個(gè)季節(jié)的熱島強(qiáng)度。
小波分析是繼傅里葉變換之后興起的中還可以看出,其波峰 (正中心)主要出現(xiàn)在變換對(duì)帶有奇異性的信號(hào)不是很有效的弱點(diǎn),具有多分辨率分析的特點(diǎn);在低頻部分具有較高的頻率分辨率和較低的時(shí)間分辨率,在高頻部分具有較高的時(shí)間分辨率和較低的頻率分辨率[9]。小波分析已成功地應(yīng)用于信號(hào)處理、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別和機(jī)械故障診斷等各領(lǐng)域,在氣候研究中也應(yīng)用廣泛。小波分析不僅可以給出某一時(shí)間序列變化的尺度,還可以顯示出各頻率隨時(shí)間的變化以及不同頻率之間的關(guān)系。本文采用標(biāo)準(zhǔn)Morlet小波來(lái)分析濟(jì)南城市熱島效應(yīng)的周期性特征,并利用小波方差來(lái)診斷各周期振蕩的強(qiáng)度。Morlet小波[10]是復(fù)數(shù)形式的小波,其實(shí)部和虛部位相相差π/2,可以消除實(shí)數(shù)形式小波變換系數(shù)模的振蕩,因而比實(shí)數(shù)形式的小波在應(yīng)用上有更多的優(yōu)點(diǎn)。
2. 濟(jì)南市區(qū)熱島水平空間分布特征
該論文選取16個(gè)市區(qū)及近市區(qū)站點(diǎn),選取八個(gè)郊區(qū)站點(diǎn)的平均溫度作為背景溫度,即T郊區(qū)=(T圣井+T曹范+T潘村+T長(zhǎng)清工會(huì)干部學(xué)院+T張夏+T崔寨+T孫耿+T白云湖)/8,逐個(gè)計(jì)算16個(gè)市區(qū)站的QUHI值,得出濟(jì)南市水平空間熱島強(qiáng)度的分布特征(圖1-圖2)。
從熱島強(qiáng)度分布圖上可以看出,濟(jì)南城市熱島與城市空間形態(tài)結(jié)構(gòu)基本一致的,以泉城廣場(chǎng)、市政府為中心呈環(huán)狀放射發(fā)展。由于濟(jì)南市區(qū)東部平坦開(kāi)闊,發(fā)展很快,城市熱島逐步向東部發(fā)展,熱島中心有呈東西條狀發(fā)展的趨勢(shì)。到達(dá)天橋收費(fèi)站、河務(wù)局等濟(jì)南近郊區(qū),城市熱島迅速降低,但因?yàn)樵诔青l(xiāng)交界帶上,已有城市熱島特征體現(xiàn)。早期Oke[11]根據(jù)北美加拿大多次觀測(cè)城市熱島的實(shí)例概括的城市熱島氣溫剖面圖:從郊區(qū)到城郊結(jié)合部,氣溫陡升,被稱為“陡崖”(cliff);到了市區(qū)氣溫保持平緩一致,因下墊面不同有所起伏,該段稱為“高原”(plateau);在市中心人口密集人類活動(dòng)最為集中的區(qū)域,氣溫達(dá)到最高點(diǎn),稱之為“高峰”(Peak)。濟(jì)南城市熱島的空間分布也遵循了這一規(guī)律,泉城廣場(chǎng)、市政府是濟(jì)南的“高峰”,天橋收費(fèi)站、河務(wù)局是“陡崖”區(qū),而市區(qū)熱島分布并不平緩,由于城市發(fā)展不是很均衡,下墊面差異較大,熱島強(qiáng)度有所差別。
3. 濟(jì)南市區(qū)熱島效應(yīng)的時(shí)間分布特征
3.1 濟(jì)南城市熱島的季節(jié)變化在時(shí)間域上的分布
為了分析濟(jì)南市區(qū)熱島效應(yīng)的時(shí)間分布特征,取2008年1月、7月每天24個(gè)熱島強(qiáng)度值作為研究對(duì)象,進(jìn)行墨西哥帽小波變換。取1月代表冬季,7月代表夏季,畫(huà)出相應(yīng)的小波變換等值線圖和曲線圖(見(jiàn)圖3和圖4)。等值線圖表示的是不同尺度下的小波變換;曲線圖表示的是小波方差。
從小波波幅變化情況來(lái)看,小波中心形成正負(fù)振蕩的形式,與城市熱島形成很好的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。熱島越強(qiáng),熱島變化越劇烈,則對(duì)應(yīng)的波幅等值線越密集,波幅的絕對(duì)值越大;反之,波幅等值線越稀疏,表示熱島變化不明顯,對(duì)應(yīng)的熱島越弱, 即正的波幅對(duì)應(yīng)強(qiáng)熱島,且熱島變化劇烈;反之則與弱熱島對(duì)應(yīng),熱島變化緩慢。
由圖3a可見(jiàn),濟(jì)南冬季熱島變化存在準(zhǔn)24 h和準(zhǔn)270 h的主振蕩周期,以及準(zhǔn)90 h、準(zhǔn)110 h 準(zhǔn)170 h的次周期。分析它們存在的階段可知,準(zhǔn)24 h和準(zhǔn)270 h的主振蕩周期在整個(gè)時(shí)間序列中一直明顯存在;準(zhǔn)90 h的次周期在整個(gè)時(shí)間序列中也有所表現(xiàn),準(zhǔn)110 h的次周期主要存在于上旬和中旬;準(zhǔn)170 h的次周期主要存在于下旬。
從小波方差(圖3b)所反映的各周期對(duì)應(yīng)的振蕩強(qiáng)度來(lái)看,在整個(gè)周期域上,準(zhǔn)24h所對(duì)應(yīng)的日變化周期最顯著,其反映的小波方差最大。其次是準(zhǔn)270 h所代表的旬變化,其他尺度周期所反映的小波方差都相對(duì)較小,表明日變化和旬變化是濟(jì)南冬季城市熱島的主要振蕩周期。對(duì)于準(zhǔn)270 h周期所代表的熱島強(qiáng)度的旬變化。從圖3a中還可以看出,其波峰 (正中心)主要出現(xiàn)在1月4日、14日及25日前后。波谷(負(fù)中心)主要出現(xiàn)在1月9日、19日及30日前后。
在夏季(圖4a) ,濟(jì)南熱島變化存在準(zhǔn)24h、220~300 h的主振蕩周期,以及60~90h的次周期。準(zhǔn)24h、220~300h的主振蕩周期在整個(gè)時(shí)間序列內(nèi)一直明顯存在。準(zhǔn)60~90h的次周期在整個(gè)時(shí)間序列中也有所表現(xiàn)。對(duì)于220~300h周期所代表的旬變化,從圖3a7月5日、15日及25日前后。波谷(負(fù)中心)主要出現(xiàn)在7月10日、20日及30日前后。
各周期對(duì)應(yīng)的小波方差(圖4b)表明,準(zhǔn)24h所對(duì)應(yīng)的日變化最顯著,其次是220~300h所代表的旬變化。其他尺度周期所反映的小波方差都相對(duì)較小,表明濟(jì)南夏季城市熱島的主要振蕩周期仍然是日變化和旬變化。比較夏季和冬季日變化和旬變化,小波方差可以發(fā)現(xiàn),夏季日變化不如冬季明顯,但旬變化略強(qiáng)于冬季。
3.2 濟(jì)南城市熱島的日變化特征分析
小波正負(fù)振蕩明顯,小波波幅變化能較好地反映城市熱島強(qiáng)度的振蕩變化情況。我們從24h尺度上來(lái)看,可以明顯的看出無(wú)論冬季還是夏季,城市熱島以日為周期呈規(guī)律性變化。城市熱島強(qiáng)度表現(xiàn)為夜間強(qiáng),白天弱,這是由于白天和夜間的能量平衡的差異、市區(qū)與郊區(qū)的下墊面性質(zhì)、大氣污染和人為熱等不同。白天由于太陽(yáng)輻射的作用,大氣層結(jié)一般處于不穩(wěn)定狀況,風(fēng)速較大,使得城郊近地層湍流加強(qiáng),熱量的垂直和水平交換比夜間強(qiáng),城市、郊區(qū)溫差迅速縮小,城市熱島較弱。夜晚的大氣層結(jié)較為穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)低層逆溫,不利于大氣湍流的發(fā)展;而且城市下墊面多為水泥、柏油、混凝土等構(gòu)成,顏色較深,它們具有熱容量大,導(dǎo)熱率高的特點(diǎn),能吸收大量的太陽(yáng)輻射。這些在白天吸收和貯存的熱量,夜晚又會(huì)散發(fā)到大氣之中,通過(guò)長(zhǎng)波輻射提供給空氣的熱量比郊區(qū)多,再加上市區(qū)空氣中大量的CO2等溫室氣體及顆粒污染物更多地吸收地面長(zhǎng)波輻射,加熱大氣使空氣中的熱量不易很快散失,導(dǎo)致城市大氣溫度進(jìn)一步上升,相對(duì)于快速降溫的郊區(qū)來(lái)說(shuō),容易形成夜間城市熱島,因此夜間城市、郊區(qū)溫差迅速增大,城市熱島較強(qiáng)。
4. 結(jié)論
(1) 在空間分布上,無(wú)論春、夏、秋、冬,濟(jì)南城市熱島均以泉城廣場(chǎng)、市政府為中心呈環(huán)狀放射發(fā)展。
(2) 熱島強(qiáng)度以冬季最強(qiáng),秋、春季次之,夏季最弱。
(3) 濟(jì)南冬季和夏季城市熱島的主要振蕩周期是以準(zhǔn)24h為代表的日變化和準(zhǔn)270h所代表的旬變化為主。夏季日變化不如冬季明顯,夏季旬變化略強(qiáng)于冬季。
(4)城市熱島以日為周期呈規(guī)律性變化。城市熱島強(qiáng)度表現(xiàn)為夜間強(qiáng),白天弱。
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2013年度,我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)(不含客座或兼職教授)共在《Nature》發(fā)表研究性論文27篇。研究?jī)?nèi)容涵蓋納米材料、氣候?qū)W、神經(jīng)生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、基因組、量子物理、古生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物、農(nóng)業(yè)作物等學(xué)科領(lǐng)域。本年度,來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的施一公院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)共在《Nature》上發(fā)表了3篇論文。該團(tuán)隊(duì)主要成員應(yīng)包括,施一公院士在美國(guó)普林斯頓大學(xué)任教期間指導(dǎo)的博士生、現(xiàn)清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授顏寧,指導(dǎo)的博士后、現(xiàn)清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授柴繼杰,以及施一公教授現(xiàn)重要助手清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院助理教授王佳偉。
此外,我國(guó)學(xué)者在古生物學(xué)領(lǐng)域的方面也取得了亮眼的成績(jī)。過(guò)去十年,有頜類的早期分化、硬骨魚(yú)類的起源與早期分化逐漸成為國(guó)際演化生物學(xué)界關(guān)注的重點(diǎn),相關(guān)研究成果在《Nature》、《Science》等雜志上屢有報(bào)道。中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的朱敏研究員所帶領(lǐng)的早期脊椎動(dòng)物課題組的研究“探索有頜類的早期分化以及硬骨魚(yú)類的起源”提供了迄今為止最好、最完整的化石資料。新發(fā)現(xiàn)的古魚(yú)將有頜脊椎動(dòng)物幾大類群的特征匯于一身,大大填充了它們之間的形態(tài)學(xué)鴻溝,第一次近乎完整地呈現(xiàn)了有頜脊椎動(dòng)物祖先可能具有的特征組合。來(lái)自沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物學(xué)院的周長(zhǎng)付副教授與美國(guó)芝加哥大學(xué)和德國(guó)波恩大學(xué)合作,發(fā)現(xiàn)了我國(guó)迄今最原始的具毛發(fā)的哺乳動(dòng)物――“哺乳形巨齒獸”化石,證實(shí)了早期原始形哺乳動(dòng)物已廣泛具有哺乳類皮膚結(jié)構(gòu)。此外,臨沂大學(xué)地質(zhì)與古生物研究所的鄭曉廷教授發(fā)現(xiàn)了一種新的樹(shù)棲賊獸類--金氏樹(shù)賊獸,系統(tǒng)分析顯示賊獸屬于有冠類哺乳動(dòng)物,表明了有冠類起源于晚三疊紀(jì)時(shí)期并且在侏羅紀(jì)發(fā)生分化,體現(xiàn)了中生代哺乳動(dòng)物演化中存在許多趨同演化或逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
雜志從本期開(kāi)始將對(duì)2013年我國(guó)的科研人員和科研團(tuán)隊(duì)在《Nature》上發(fā)表的論逐一介紹。
許 琛 研究員
中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院
2004年赴美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Dana-Farber腫瘤研究所從事免疫學(xué)研究,先后為博士后(受美國(guó)關(guān)節(jié)炎基金會(huì)資助),教授。2009年6月回生化與細(xì)胞所工作,擔(dān)任研究員,研究組長(zhǎng)。主要研究方向包括:生物膜對(duì)受體功能的動(dòng)態(tài)調(diào)控和T細(xì)胞介導(dǎo)型自身免疫病的發(fā)病機(jī)制 。
鈣離子提高T淋巴細(xì)胞對(duì)外來(lái)抗原的敏感性
細(xì)胞發(fā)揮功能的基礎(chǔ)是識(shí)別外來(lái)的抗原,這項(xiàng)功能由T細(xì)胞抗原受體(TCR)來(lái)行使。每一個(gè)T細(xì)胞表面都有幾千個(gè)TCR,像哨兵一樣擔(dān)任警戒任務(wù);TCR的周圍是脂質(zhì)分子,它們通過(guò)靜電力將TCR的活化位點(diǎn)屏蔽起來(lái),保證它們?cè)跊](méi)有抗原的時(shí)候不會(huì)活化,接受抗原刺激后則快速活化,由此調(diào)控著“哨兵”的戰(zhàn)斗力??乖せ頣CR是T細(xì)胞免疫反應(yīng)關(guān)鍵性的一步。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化,TCR能夠監(jiān)測(cè)到非常微量的抗原信號(hào),從而保證機(jī)體能高效以及快速地清除入侵的病原體。TCR如何被抗原活化以及T細(xì)胞如何獲得這么高的抗原敏感性還是懸而未決的問(wèn)題。
鈣離子是人體內(nèi)必需的金屬離子,除了組成骨骼和牙齒外,還在細(xì)胞內(nèi)擔(dān)任非常重要的“信號(hào)使者”的角色。T細(xì)胞被抗原活化后,細(xì)胞外的鈣離子會(huì)通過(guò)鈣離子通道流入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度會(huì)在數(shù)秒之內(nèi)提高10倍,并維持幾個(gè)小時(shí)。這些鈣離子能夠直接結(jié)合TCR周圍的脂質(zhì)分子,中和它們的負(fù)電荷,從而解除脂質(zhì)分子對(duì)TCR活化位點(diǎn)的屏蔽,幫助TCR活化,將比較弱的抗原刺激信號(hào)放大,使得T細(xì)胞獲得完全的效應(yīng)功能。這種機(jī)制大大提高了T細(xì)胞對(duì)抗原的敏感性。
譯文引自:Nature 493, 111-115 (03 January 2013)
施一公 院士 教授
一個(gè)presenilin/SPP家族膜內(nèi)天冬氨酸蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu)
受控膜內(nèi)蛋白水解(Regulated intramembrane proteolysis,RIP)是近年發(fā)現(xiàn)一種新的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制,即跨膜蛋白能夠在它們的跨膜區(qū)被裂解并釋放出其胞質(zhì)部分,進(jìn)而進(jìn)入核內(nèi)控制基因的轉(zhuǎn)錄。在從細(xì)菌到人類的廣泛生物中RIP蛋白均采用保守的模式。至今發(fā)現(xiàn)參與RIP的蛋白酶家族有三種,包括金屬蛋白酶S2P(site-2 protease);天冬氨酸蛋白酶早老素(presenilin,PS)家族和信號(hào)肽肽酶家族(SPP);絲氨酸蛋白酶rhomboid家族。天冬氨酸蛋白酶PS家族的底物包括淀粉樣前體蛋白(Amyloid precursor protein,APP)和質(zhì)膜受體Notch等。
研究人員報(bào)告了來(lái)自黑海甲烷袋狀菌JR1的presenilin/SPP同源物(PSH)的晶體結(jié)構(gòu)。這一蛋白酶包括9個(gè)跨膜區(qū)(TMs),采用了一種從前未報(bào)告過(guò)的蛋白質(zhì)折疊方式。其氨基(N)端區(qū)域,由TM16構(gòu)成,形成了一種馬蹄形狀的結(jié)構(gòu),環(huán)繞著TM79構(gòu)成的羧(C)基端區(qū)域。兩個(gè)催化天冬氨酸殘基定位在TM6和TM7的胞質(zhì)側(cè)上,空間上相互接近。水分子通過(guò)N端和C端區(qū)域之間的一個(gè)大口袋接近催化天冬氨酸。
譯文來(lái)自:Nature 493, 56-61 (03 January 2013)
田永君 教授 燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)
1963年3月生,1987年于東北重型機(jī)械學(xué)院材料學(xué)專業(yè)獲工學(xué)碩士學(xué)位,1994年于中科院物理所獲得理學(xué)博士學(xué)位,1996-1998作為洪堡學(xué)者留學(xué)德國(guó)Jena大學(xué)(耶拿大學(xué))固體物理研究所,教授,博士生導(dǎo)師。田永君教授1996年入選國(guó)家人事部“百千萬(wàn)”人才工程第一、二層次人選,國(guó)務(wù)院政府特貼專家,2001年被教育部聘為長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授。2002年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金。
2011年,田永君教授科研團(tuán)隊(duì)所完成的“硬度的微觀理論及新型亞穩(wěn)材料設(shè)計(jì)”項(xiàng)目成果獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目從化學(xué)鍵入手,創(chuàng)建了硬度的微觀理論模型,建立了布居離子性新標(biāo)度,實(shí)現(xiàn)了極性共價(jià)晶體硬度的定量預(yù)測(cè),解決了硬度與晶體微觀電子結(jié)構(gòu)間定量關(guān)聯(lián)這一理論難題。以此理論模型為基礎(chǔ),項(xiàng)目設(shè)計(jì)出了系列的新型亞穩(wěn)材料,部分材料已被實(shí)驗(yàn)合成,使超硬材料探索從“定性”進(jìn)入到了“定量化”的可設(shè)計(jì)階段,推動(dòng)了計(jì)算材料科學(xué)的發(fā)展。23個(gè)國(guó)家和地區(qū)的100多個(gè)研究機(jī)構(gòu)使用本模型開(kāi)展跟蹤和拓展研究。硬度微觀模型已成為材料設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)用工具,并被拓展到納米、缺陷和薄膜等研究領(lǐng)域。
超高硬度的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼
立方氮化硼是一種重要的超硬材料,在鐵基材料加工行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。遺憾的是人工合成立方氮化硼單晶的硬度還不到金剛石單晶的一半。根據(jù)著名的霍爾-佩奇(Hall-Petch)關(guān)系,多晶材料硬度隨晶粒尺寸減小而增大。因此,合成納米結(jié)構(gòu)立方氮化硼已成為提高硬度的有效手段。利用類石墨結(jié)構(gòu)氮化硼前驅(qū)物在高溫高壓下的馬氏體相變,科學(xué)家們已合成出納米晶立方氮化硼,所能達(dá)到的最小晶粒尺寸為14nm。田永君及其合作者采用一種具有特殊結(jié)構(gòu)的洋蔥氮化硼為前驅(qū)物成功地合成出透明的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼,孿晶的平均厚度僅為3.8nm,其硬度達(dá)到甚至超過(guò)人工合成的金剛石單晶,斷裂韌性高于商用硬質(zhì)合金,抗氧化溫度高于立方氮化硼單晶本身。這些優(yōu)異的綜合性能表明納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼是一種工業(yè)界期盼已久的刀具材料。
業(yè)已證明:在臨界尺寸(約10-15nm)以上,金屬及合金材料的硬度和強(qiáng)度隨晶粒尺寸減小而增大(霍爾-佩奇效應(yīng)),但在臨界尺寸以下,強(qiáng)度和硬度卻隨晶粒尺寸減小而減?。ǚ椿魻?佩奇效應(yīng))。令人驚奇的是,納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼隨孿晶厚度減小能夠持續(xù)硬化到3.8nm卻不發(fā)生軟化。他們的理論分析表明:在納米尺度邊,多晶極性共價(jià)材料的硬化機(jī)制除了大家熟知的Hall-Petch效應(yīng)還有量子限域效應(yīng)的附加貢獻(xiàn)。研究成果突破了人們對(duì)材料硬化機(jī)制的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),向人們展現(xiàn)了合成高性能超硬材料的新途徑――獲得超細(xì)納米孿晶結(jié)構(gòu)。
譯文來(lái)自:Nature 493, 385-388 (17 Janurary 2013)
劉 健 教授 南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院
1966年4月生,四川合江人,漢族。1983年至1993年就讀于南京大學(xué)氣象系氣候?qū)W專業(yè),先后獲得南京大學(xué)理學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。現(xiàn)為南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院特聘教授,博士生導(dǎo)師,兼任中國(guó)第四紀(jì)科學(xué)研究會(huì)高分辨率氣候記錄專業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)氣象學(xué)會(huì)冰凍圈與極地氣象委員會(huì)委員、江蘇省氣象學(xué)會(huì)常務(wù)理事、江蘇省氣象學(xué)會(huì)氣候?qū)W與氣候變化專業(yè)委員會(huì)副主任。主要從事氣候模擬與全球變化研究。
在國(guó)際上首次成功地模擬了與氣候代用資料重建結(jié)果一致的東亞地區(qū)末次盛冰期(21ka BP)和中全新世暖期(6ka BP)的古氣候特征,并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)機(jī)制闡釋;在認(rèn)識(shí)全球和東亞季風(fēng)年代-百年際尺度的變化規(guī)律及成因機(jī)制、揭示自然和人為因子對(duì)全球降水和海表溫度的不同影響與機(jī)理、定量區(qū)分自然和人類活動(dòng)對(duì)湖泊環(huán)境變化的影響等方面取得了國(guó)際領(lǐng)先成果,在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物Nature、Science和PNAS上。
自然與人為強(qiáng)迫因子對(duì)全球降水變化的不同影響
研究發(fā)現(xiàn),自然因子(SV)和人為因子(GHG)引起的增暖都會(huì)使全球平均降水量增加,但增加的幅度差異顯著。在SV強(qiáng)迫下模擬的全球平均溫度每增加1℃全球平均降水量增加2.1%,而GHG強(qiáng)迫下對(duì)應(yīng)的全球平均降水量?jī)H增加1.2%;兩種情況下熱帶陸地區(qū)域平均降水量增加的幅度差異更大(5.5%與2.4%)。研究揭示其主要機(jī)制在SV增暖與GHG增暖情況下分別為海洋恒溫機(jī)制與大氣穩(wěn)定機(jī)制:在SV增暖情況下,地表受太陽(yáng)輻射加熱,由于熱帶太平洋東部溫躍層較西部淺,海洋恒溫效應(yīng)使得相同的SV加熱引起的東部增溫比西部小,從而加大熱帶太平洋東西向的海表溫度(SST)梯度,使熱帶太平洋東西向的氣壓梯度相應(yīng)增大,導(dǎo)致赤道東風(fēng)和Walker環(huán)流加強(qiáng),有利于水汽向熱帶季風(fēng)及暖池區(qū)的輻合,使得全球平均降水量顯著增加,此為海洋恒溫機(jī)制;而在GHG增暖情況下,大氣中上層吸收長(zhǎng)波輻射加熱,會(huì)使大氣上下層間的溫度梯度減小,大氣穩(wěn)定度相應(yīng)增大,從而削弱Walker環(huán)流,減小熱帶太平洋東西向的SST梯度,不利于水汽向熱帶季風(fēng)及暖池區(qū)輻合,導(dǎo)致全球降水增量減少,此為大氣穩(wěn)定機(jī)制。
該研究區(qū)分了兩種類型的增暖及其降水效應(yīng)并闡明了其主要機(jī)制,化解了古氣候重建與IPCC氣候預(yù)估關(guān)于增暖將導(dǎo)致熱帶太平洋東西向SST梯度增與減(La Nia型與El Nio型)的學(xué)術(shù)爭(zhēng)端,對(duì)人們更好地認(rèn)識(shí)并預(yù)估氣候變化具有重要意義;同時(shí)該研究發(fā)現(xiàn)GHG增加導(dǎo)致的增暖與太陽(yáng)輻射增加導(dǎo)致的增暖具有不同的大氣穩(wěn)定度、SST、降水效應(yīng),這意味著通過(guò)地球工程(在大氣上層施放氣溶膠粒子以減少到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射量)進(jìn)行太陽(yáng)輻射管控并不能完全抵消GHG對(duì)全球增暖的影響,這對(duì)于地球工程的規(guī)劃實(shí)施具有現(xiàn)實(shí)意義。
譯文來(lái)自:Nature 493, 656-659 (31 January 2013)
周嘉偉 研究員 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究中心
畢業(yè)于江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院,獲江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)碩士、英國(guó)帝國(guó)理工醫(yī)學(xué)院(Imperial College of Science, Technology and Medicine)生化系博士學(xué)位。曾任江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院助教、講師;1991年英國(guó)劍橋大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者、1992年日本岡山大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者 ;美國(guó)Hahnemann大學(xué)博士后。現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究中心研究員。
周嘉偉研究方向:基底神經(jīng)節(jié)包括紋狀體(尾狀核和殼核)、蒼白球、黑質(zhì)和丘腦底核等在內(nèi)的一群密切關(guān)聯(lián)的腦結(jié)構(gòu),它們參與了自主運(yùn)動(dòng)的控制和調(diào)節(jié)。臨床病理學(xué)研究已經(jīng)表明,這些核團(tuán)為帕金森病、亨廷頓氏病等神經(jīng)退行性疾病所累及。研究它們的發(fā)育過(guò)程、工作原理和病理狀態(tài)下功能與結(jié)構(gòu)變化,有助于進(jìn)一步闡述這些疾病的發(fā)病機(jī)理和尋找疾病治療的新靶點(diǎn)。
多巴胺D2受體通過(guò)調(diào)控aB-晶狀體蛋白抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)
周嘉偉實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn),星形膠質(zhì)細(xì)胞在多巴胺D2受體(Drd2)缺失的情況下也會(huì)主導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生,而Drd2及其配體多巴胺的水平在中老年人群中均呈現(xiàn)進(jìn)行性下降。生理情況下,星形膠質(zhì)細(xì)胞的Drd2能夠通過(guò)控制其下游的aB-晶狀體蛋白(aB-crystallin, Cryab)的水平來(lái)抑制免疫反應(yīng)。Drd2缺失可導(dǎo)致Cryab明顯下調(diào),小鼠腦內(nèi)多個(gè)區(qū)域炎癥反應(yīng)顯著增強(qiáng),而在神經(jīng)毒素MPTP所致的帕金森病小鼠動(dòng)物模型中,Drd2的缺失加劇了膠質(zhì)細(xì)胞的激活,使炎癥反應(yīng)更趨嚴(yán)重,中腦多巴胺能神經(jīng)元對(duì)神經(jīng)毒素更加敏感,死亡率上升。但選擇性地提高星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Cryab水平則可有效對(duì)抗Drd2缺失導(dǎo)致的慢性炎癥反應(yīng)。他們還發(fā)現(xiàn),給予野生型小鼠注射Drd2激動(dòng)劑可以部分緩解MPTP等神經(jīng)毒素導(dǎo)致的急性神經(jīng)炎癥反應(yīng)以及多巴胺能神經(jīng)元死亡。
上述結(jié)果表明,星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Drd2/Cryab信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在抑制因Drd2缺失所致的神經(jīng)炎癥過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Drd2決定了星形膠質(zhì)細(xì)胞作用的兩面性――Drd2缺失可使星形膠質(zhì)細(xì)胞從生理狀態(tài)下神經(jīng)元的支持細(xì)胞轉(zhuǎn)化為對(duì)神經(jīng)元不利的促炎癥細(xì)胞。一直以來(lái),Drd2被公認(rèn)為主要參與多巴胺能神經(jīng)傳導(dǎo),此項(xiàng)研究則揭示了Drd2的一個(gè)與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)迥然不同的新功能,即在星形膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)揮抑制其異?;罨蜕窠?jīng)炎癥反應(yīng)的作用。
星形膠質(zhì)細(xì)胞中的多巴胺D2受體(Drd2)正常情況下通過(guò)αB-晶狀體蛋白抑制炎癥介質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá),從而發(fā)揮抑制炎癥的作用,而小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的Drd2則對(duì)該類細(xì)胞炎癥因子的產(chǎn)生沒(méi)有顯著影響。
譯文來(lái)自:Nature 494,90-94 (07 February 2013)
張福鎖 教授
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院
出生于1960年10月,陜西鳳翔人,教授,博士生導(dǎo)師。1990年2月從中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)博士后流動(dòng)站出站,1997年1月-2011年11月?lián)沃袊?guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng),現(xiàn)任中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境與糧食安全研究中心主任一職。
一直從事植物根際生態(tài)調(diào)控與養(yǎng)分資源綜合管理的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究工作。在根際養(yǎng)分活化機(jī)理以及不同基因型植物適應(yīng)養(yǎng)分脅迫的生理機(jī)制研究方面取得了可喜的進(jìn)展,提出根際生態(tài)調(diào)控理論與技術(shù)體系,并通過(guò)對(duì)間套作、水旱輪作、重迎茬作物生長(zhǎng)障礙機(jī)制,各種作物生產(chǎn)體系(包括大田作物、蔬菜、果樹(shù)、煙草等)以及鹽生植物根際生態(tài)調(diào)控機(jī)制的系統(tǒng)研究,把理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,進(jìn)一步提出養(yǎng)分資源綜合管理的思路,通過(guò)全國(guó)大協(xié)作及國(guó)際合作項(xiàng)目的開(kāi)展,在深化根際理論,提高養(yǎng)分資源利用效率,保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面做出了貢獻(xiàn)。
中國(guó)氮沉降顯著增加
研究結(jié)果表明,從1980年至2010年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)氮素沉降顯著升高,從1980年代每公頃年均13.2公斤氮增至2000年代21.1公斤氮,增幅約8公斤/公頃,比1980年代高60%;并以人口相對(duì)密集和農(nóng)業(yè)集約化程度更高的中東部地區(qū)(華北、東南和西南)的氮素沉降量和年增幅顯著高于人口密度相對(duì)較低和氮肥及其他人為活性氮排放相對(duì)較低的東北、西北和青藏高原地區(qū)。目前我國(guó)中東部地區(qū)(尤其是華北平原)的氮素沉降量已經(jīng)高于北美任何地區(qū)氮素沉降量,與西歐上世紀(jì)80年代(采取大氣活性氮減排措施/政策之前)氮沉降高峰時(shí)的數(shù)量相當(dāng)。研究還發(fā)現(xiàn),從1980年代至2000年代,同樣在長(zhǎng)期不施氮肥條件下農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)水稻、小麥和玉米三大糧食作物的吸氮量平均增加16%,而非農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)木本、草本和所有物種的葉片含氮量平均增加33%;而同時(shí)期的植物葉片含磷量沒(méi)有發(fā)生顯著改變,指示土壤環(huán)境保持相對(duì)穩(wěn)定,氮素增加主要來(lái)自大氣沉降。
該小組的研究結(jié)果還表明,中國(guó)氮素沉降的增加主要受氮肥、畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)源和工業(yè)、交通源等非農(nóng)業(yè)源活性氮排放的影響。目前主要來(lái)自農(nóng)業(yè)源氨排放的銨態(tài)氮沉降是氮素沉降的主體,占總沉降量的2/3左右,氮肥的直接排放(農(nóng)田)和間接排放(養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便等)是銨態(tài)氮沉降的主要貢獻(xiàn)者;而以來(lái)自非農(nóng)業(yè)源(燃煤和汽車尾氣等化石能源燃燒)氮氧化物排放為主的硝態(tài)氮沉降約占總沉降量的1/3,硝態(tài)氮在沉降中的比例已經(jīng)從1980年代的1/6增至1/3,說(shuō)明來(lái)自非農(nóng)業(yè)源的排放增速更快。
這一研究成果揭示了過(guò)去30年(1980-2010年),我國(guó)出現(xiàn)了區(qū)域性大氣活性氮污染、氮素沉降以及農(nóng)田與非農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)“氮富集”加劇的現(xiàn)象;中國(guó)氮素沉降的顯著升高與氮肥施用(農(nóng)田不合理施氮及畜禽糞便等管理)和化石能源消費(fèi)大幅度增加所導(dǎo)致的人為活性氮排放有密切關(guān)系;實(shí)現(xiàn)氮肥和畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)源氨的減排是當(dāng)前中國(guó)控制氮素沉降的主要立足點(diǎn),同時(shí),大幅度減少各種化石能源等非農(nóng)業(yè)源活性氮的排放已越來(lái)越迫切。
譯文來(lái)自:Nature 494, 459-462 (28 February 2013)
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所
小麥D基因組供體種―粗山羊草基因組草圖
通過(guò)D基因組草圖的研究發(fā)現(xiàn),在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,D基因組的抗病相關(guān)基因(如NBS-LRR基因等)數(shù)量發(fā)生顯著擴(kuò)張,大大增強(qiáng)了它的抗病性;對(duì)抗非生物應(yīng)激反應(yīng)的基因也發(fā)生顯著擴(kuò)張,從而大大增強(qiáng)其抗逆性與適應(yīng)性;在D基因組發(fā)現(xiàn)了小麥特有的品質(zhì)相關(guān)基因,其中許多也發(fā)生了顯著擴(kuò)增,從而使小麥的品質(zhì)性狀大大得到改良,成為唯一能夠制作饅頭、面包、餃子等多種食品糧食作物;正是由于D基因組的加入,才使小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改良,從而才使小麥走出發(fā)源地,走向世界各地,成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。研究還發(fā)現(xiàn)大約在300萬(wàn)年前,由于重復(fù)序列的大量插入,使小麥基因組急劇膨大,這一事件可能與當(dāng)時(shí)地球的氣候變化有關(guān)。
小麥的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究對(duì)于小麥的育種與生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。在細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)代,小麥細(xì)胞遺傳學(xué)走在各主要農(nóng)作物的前列,由于小麥矮稈基因、光周期不敏感基因與抗病基因的發(fā)掘與利用,促成了全球范圍的第一次“綠色革命”。在進(jìn)入基因組學(xué)時(shí)代之后,由于小麥基因組巨大而復(fù)雜,因而使其研究嚴(yán)重滯后,大大制約了小麥品種改良的進(jìn)展。基因組組測(cè)序已成為制約小麥科學(xué)研究與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵,同時(shí)也對(duì)世界小麥研究工作者提出了巨大的挑戰(zhàn)。
譯文來(lái)自:Nature 496, 9195 (04 April 2013)
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
小麥A基因組的測(cè)序
中圖分類號(hào): K928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著中國(guó)城市化的進(jìn)程越來(lái)越顯著,園林這個(gè)行業(yè)也得到空前重視。而對(duì)于一些院校培養(yǎng)出來(lái)的園林專業(yè)類的畢業(yè)生卻不能滿足當(dāng)今社會(huì)所需要職業(yè)能力的需求。對(duì)于目前園林專業(yè)畢業(yè)生普遍存在的職業(yè)能力的匱乏、溝通能力的薄弱、市場(chǎng)意識(shí)的淡薄、創(chuàng)新精神的缺失,園林公司要付出很高的培養(yǎng)成本。
一、園林專業(yè)的內(nèi)容分工與相關(guān)學(xué)科現(xiàn)代園林專業(yè)的內(nèi)容復(fù)雜,綜合性強(qiáng),涉及知識(shí)十分廣泛。
1. 造園:已不是古代的造園內(nèi)容。內(nèi)容包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工,涉及的知識(shí)包括造園史(發(fā)展過(guò)程,以往各地域、名流派造園的內(nèi)容、形式、風(fēng)格)、土木建筑工程、心理學(xué)、美學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)、植物分類、農(nóng)業(yè)技術(shù)、土壤、肥料、植物保護(hù)(昆蟲(chóng)學(xué)、植物病理學(xué))等等。與造園緊密相關(guān)的是園林植物的繁殖生產(chǎn)、引種、育種。除必須掌握上述植物科學(xué)和農(nóng)業(yè)方面的知識(shí)外,還涉及遺傳學(xué)、育種學(xué)、生物工程等許多方面的知識(shí)。
2. 城市綠化:包括城市園林綠化在生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各方面效益的發(fā)揮,綠化的功能分類、相關(guān)指標(biāo)、定額、分布原則,植物結(jié)構(gòu)等等。它們的實(shí)踐有賴于造園理論、藝術(shù)和技術(shù)的應(yīng)用。在相關(guān)知識(shí)方面,除必須掌握城市規(guī)劃理論外,還需了解人類生態(tài)學(xué)(人口、資源、環(huán)境之間的關(guān)系)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、污染氣象學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境物理學(xué)(環(huán)境聲、光、熱、空氣動(dòng)力)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)以及小氣候?qū)W、社會(huì)學(xué)等。
3.大地景觀規(guī)劃:包括分析研究欲利用地域及其周邊的自然景觀和文化遺產(chǎn)的價(jià)值,包括對(duì)生態(tài)價(jià)值、科學(xué)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生物多樣性(物種、基因及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性),生態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估,研究該地域的適宜和不適宜利用途徑,對(duì)人為影響進(jìn)行分析推斷,據(jù)此做出利用規(guī)劃,并提出防止破壞的有效措施。為此,要掌握景觀生態(tài)學(xué)和自然地理學(xué)、氣候?qū)W、地貌學(xué)、水文地理、生物地理、土壤地理、環(huán)境地理、資源地理、經(jīng)濟(jì)地理、聚落地理、文化地理、旅游地理等方面的知識(shí)。除上述橫向的分類外,具體實(shí)踐中還要分縱向的實(shí)施階段:調(diào)查分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、工程的實(shí)施、持續(xù)不斷的保護(hù)、養(yǎng)護(hù)和管理。對(duì)如此龐大而內(nèi)容復(fù)雜的專業(yè),一個(gè)人不可能掌握得既專又精。因此,在具體工作中(職業(yè)中)必須有許多分工。每一種分工要在全面了解整體內(nèi)容的基礎(chǔ)上深入鉆研一部分理論、技術(shù)和藝術(shù)內(nèi)容。
二、我國(guó)目前的發(fā)展?fàn)顩r
1. 風(fēng)景園林行業(yè)中對(duì)理論和技術(shù)的掌握還很不全面,也不夠深入,國(guó)外這方面發(fā)展很快,我國(guó)應(yīng)多以引入西方的理論和技術(shù)為主要趨勢(shì),但目前尚缺乏足夠的研究機(jī)構(gòu)發(fā)展具有中國(guó)特色的園林理論和實(shí)踐技術(shù)。
2.在技術(shù)人員中,從事規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的多,從事施工、養(yǎng)護(hù)、種苗生產(chǎn)的少。施工、養(yǎng)護(hù)的技術(shù)水平低,種苗事業(yè)落后,園林植物品種少,種質(zhì)資源依賴國(guó)外進(jìn)口。從事規(guī)劃、設(shè)計(jì)的企業(yè)有些濫竽充數(shù),質(zhì)量低下。
三、關(guān)于擇業(yè)的幾點(diǎn)意見(jiàn)
1. 園林教育工作:要傳授全面知識(shí)和分科知識(shí),需要有足夠的理論深度和豐富經(jīng)驗(yàn)的園林工作者來(lái)?yè)?dān)此重任。當(dāng)然,年輕的園林畢業(yè)生也可以通過(guò)高校的招聘程序進(jìn)入院校工作,在工作中努力成長(zhǎng)。
2.規(guī)劃設(shè)計(jì):從總體設(shè)計(jì)到技術(shù)設(shè)計(jì),發(fā)揮各種功能效益,精通植物形態(tài)和生態(tài)知識(shí),合理利用豐富的植物材料,提高植物設(shè)計(jì)水平和美學(xué)水平。在英國(guó),園林職業(yè)分規(guī)劃系統(tǒng)和園藝系統(tǒng)兩種。
3. 園林工程與種苗生產(chǎn):園林工程包括了施工技術(shù)和管理、養(yǎng)護(hù)等技術(shù)。生產(chǎn)則包括引種、育種、苗圃等一線工作內(nèi)容。
四、 園林專業(yè)課程體系創(chuàng)新模式建設(shè)的具體內(nèi)容
1.園林專業(yè)課程體系開(kāi)發(fā)原則
1. 1 針對(duì)性原則 以市場(chǎng)需求為基礎(chǔ),園林教研室在課
程體系設(shè)置之前首先進(jìn)行社會(huì)調(diào)研并與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作。以定位專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為前提,針對(duì)園林企業(yè)崗位職業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置課程體系。
1. 2 多變性原則 在課程建設(shè)中還要考慮社會(huì)職業(yè)崗位
及其內(nèi)在要求的多變性,進(jìn)而適應(yīng)學(xué)生未來(lái)轉(zhuǎn)崗等持續(xù)發(fā)展的需要,適應(yīng)學(xué)生個(gè)體差異和個(gè)性發(fā)展的需要。為此,在課程體系的建設(shè)中,就社會(huì)職業(yè)崗位的多變性增加了素質(zhì)拓展課程。
1. 3 實(shí)用性原則 課程體系的設(shè)置中要想達(dá)到 “實(shí)用性”,就需要按照?qǐng)@林職業(yè)崗位群的能力要求來(lái)進(jìn)行確定。
1. 4 開(kāi)放性原則 所謂的課程體系 “開(kāi)放性”,是指邀請(qǐng)專業(yè)所對(duì)應(yīng)崗位的一線專家參與課程的設(shè)置。同時(shí)課程設(shè)置需要多樣化、非重復(fù)化,并且提倡加強(qiáng)實(shí)用性課程體系的建設(shè)和學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練,做到 “產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)教學(xué)課程應(yīng)該與實(shí)踐過(guò)程、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)是一體的。
2. 1 園林專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重新定位
人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體體現(xiàn)是課程目標(biāo)的制定,以前寬泛的培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)致課程目標(biāo)也很寬泛。通過(guò)園林行業(yè)調(diào)研和分析,目前園林企業(yè)對(duì)于園林專業(yè)學(xué)生的需求主要定位于中層管理人員和工程技術(shù)員等崗位。故鑒于此,我們對(duì)園林專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)及定位應(yīng)該和企業(yè)需求一致,并應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展需求和學(xué)生可持續(xù)性發(fā)展進(jìn)行定位。所以,改革后的人才培養(yǎng)目標(biāo)是: 培養(yǎng)適應(yīng)城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)需要,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的,具備現(xiàn)代園林基本理論知識(shí)和園林工程施工技術(shù)、園林植物栽培與養(yǎng)護(hù)、園林規(guī)劃設(shè)計(jì)等職業(yè)能力,面向園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、園林工程施工、園林工程監(jiān)理、園林工程招投標(biāo)、園林植物栽培與養(yǎng)護(hù)等崗位的生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的人才。
2. 2 基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的實(shí)踐課程體系開(kāi)發(fā)所有工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程吸收了模塊課程的靈活性、項(xiàng)目課程一體化的特長(zhǎng),并力圖在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)層面向策略層面能力的發(fā)展,即關(guān)注如何在滿足社會(huì)需求的同時(shí),重視人才的個(gè)性化需求。教育的本質(zhì)屬性問(wèn)題就是關(guān)注以就業(yè)為導(dǎo)向的人才的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。根據(jù)工作過(guò)程系統(tǒng)化課程的概念,園林專業(yè)課程體系建設(shè)中以園林社會(huì)工作崗位技術(shù)為導(dǎo)向,依托校內(nèi)園林工程施工實(shí)訓(xùn)公司、學(xué)校園林設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)中心 ( 室) 、校外眾多的中小型企業(yè),建立 “學(xué)做交替”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。打破傳統(tǒng)的重理論、輕技能或者理論與實(shí)踐相分離的以學(xué)科為本位的課程體系,構(gòu)建工作過(guò)程系統(tǒng)化的實(shí)踐課程體系。
2. 3 以工作任務(wù)為基礎(chǔ)構(gòu)建園林類專業(yè)創(chuàng)新模式課程體系 構(gòu)建課程體系要以工作任務(wù)為基礎(chǔ),既要保持教學(xué)中體現(xiàn)工作過(guò)程的整體性 ( 即在完整、綜合的行動(dòng)中進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)) ,還強(qiáng)調(diào)課堂以學(xué)生為主體,關(guān)注學(xué)生在行動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和個(gè)性化創(chuàng)造,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的思考、反饋和分析,重視典型工作情境中的案例分析以及學(xué)生自我管理式學(xué)習(xí)。2010 年培養(yǎng)方案中以工作任務(wù)作為基礎(chǔ)的創(chuàng)新模式課程體系的構(gòu)建,通過(guò)對(duì)行業(yè)專家進(jìn)行訪談和企業(yè)調(diào)研成果的分析,歸納總結(jié)出典型工作任務(wù),并對(duì)典型工作任務(wù)的難易程度及知識(shí)領(lǐng)域的分類整理,通過(guò)與行業(yè)加強(qiáng)合作,分析國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的知識(shí)和能力要求,借鑒企業(yè)的職業(yè)培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)與培訓(xùn)體系,結(jié)合職業(yè)能力認(rèn)知規(guī)律,形成 4 個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域,構(gòu)成了園林專業(yè)教學(xué)框架結(jié)構(gòu)。
五﹑結(jié)語(yǔ)
提升城市園林設(shè)計(jì)的前瞻性。城市園林施工單位,在進(jìn)行園林施工的時(shí)候,一定要求業(yè)主全面落實(shí)施工技術(shù)交底工作,讓園林建設(shè)業(yè)主向園林施工單位進(jìn)行詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)方案的介紹,對(duì)于園林規(guī)劃設(shè)計(jì)里面存著的不科學(xué)的問(wèn)題,要做好及時(shí)的反映和匯報(bào)。與此同時(shí),要按照?qǐng)@林設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)真查看,對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)和園林設(shè)計(jì)之間的差異,在做好及時(shí)反映的同時(shí),要求進(jìn)行相應(yīng)的修改與完善,以有效地避免因?yàn)閳@林設(shè)計(jì)給施工質(zhì)量、施工進(jìn)度造成的影響。為了有效保證園林設(shè)計(jì)方案的貫徹與實(shí)施,園林施工部門(mén)一定要按照設(shè)計(jì)方案制定的施工方案來(lái)進(jìn)行施工,并提出完善園林施工管理的有效措施,對(duì)于園林施工過(guò)程中會(huì)遇到的一些問(wèn)題,要及時(shí)的做好預(yù)防工作。
參考文獻(xiàn):
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