氣象觀測論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇氣象觀測論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：地面氣象觀測；工作機；備份機；數據同步備份

中圖分類號： P413 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-10-53-1

目前，廣東省各地面氣象站均配有兩臺計算機來保障地面氣象觀測業務工作正常運行。為了預防地面氣象測報工作機（以下簡稱“工作機”）故障，在日常工作中，把工作機的地面氣象觀測業務軟件數據備份到地面氣象測報備份機（以下簡稱“備份機”）中，如果工作機故障，備份機立刻就可以投入地面測報應急工作，既可以保證分鐘、定時和人工輸入的氣象數據的連續性，又可以保障地面氣象測報工作穩定運行。

1 在備份機中正確安裝軟件和設置參數

在備份機的D盤中正確安裝地面氣象測報業務軟件、DZZ1-2型自動氣象站終端、地面測報軟件廣東省補充版軟件等相關軟件。設置好正確的地面氣象測報業務軟件、DZZ1-2型自動氣象站終端、地面測報軟件廣東省補充版軟件參數。或者可以把工作機D盤中的DATA、DZZ1-2監控、OSSMO2004、地面測報軟件廣東省補充版四個文件夾拷貝到備份機的D盤中，覆蓋備份機D盤的相應文件夾，這樣備份機的參數就可以和工作機的參數一致。

2 設置日常的數據備份通道

2.1 設置網絡共享文件夾備份通道

在工作機與備份機之間設置一個專門網絡共享文件夾，把工作機D盤中的DATA、DZZ1-2監控文件夾和OSSMO2004文件夾中的Sysconfig、AwsSource、SYNOP、BaseData、ReportFile、Log、WorkQuality七個文件夾復制到工作機與備份機之間設置的網絡共享文件夾中，然后在備份機中打開這個共享文件夾，把上述9個文件夾覆蓋掉備份機對應的文件夾，這樣就可以實現工作機和備份機的數據同步備份。

2.2 設置硬盤備份通道

每個氣象站都有一個移動硬盤來備份氣象數據，可以在硬盤中設置一個專用文件夾，把工作機D盤中的DATA、DZZ1-2監控文件夾和OSSMO2004文件夾中的Sysconfig、AwsSource、SYNOP、BaseData、ReportFile、Log、WorkQuality七個文件夾復制到專用文件夾中，然后把移動硬盤接入到備份機上，把上述九個文件夾覆蓋掉備份機對應的文件夾，這樣就可以實現工作機和備份機的數據同步備份。

以上兩種措施可以在網絡故障或工作機USB接口損壞的情況下進行互補，方便實現工作機和備份機之間的數據同步備份。

3數據備份的時間

3.1 DZZ1-2型自動氣象站采集終端可以保存7天的數據，可以每逢周三、周五、月末、年末20時完成地面日維護后進行備份。

3.2地面氣象測報業務軟件或DZZ1-2型自動氣象站終端參數更改更新后要進行數據備份。

3.3在舊儀器換下來之前和新儀器換上啟用后要進行數據備份。

3.4軟件升級前后要進行參數、數據備份。

4 小結

通過以上幾種措施既可以保證分鐘、定時和人工輸入的氣象數據的連續性，又可以保障地面氣象測報工作穩定運行。

參考文獻

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規范[M] .北京：氣象出版社，2003.

[2] 廣東省氣象計算機應用研究開發研究所.DZZ1-2型自動氣象站技術手冊，2003.

[3] 自動氣象站原理與測量方法.北京：氣象出版社，2004.

[4] 黃慕亞，吳偉清，林展新，楊召瓊.論如何提高地面氣象測報工作質量[J].企業科技與發展，2011年14期.

[5] 陳峰云.地面自動氣象站業務系統維護解決方案[A].首屆長三角科技論壇――氣象科技發展論壇論文集[C]，2004年.

[6] 陳柏，吳明江.自動氣象站備份機業務系統實現同步備份《第26屆中國氣象學會年會第三屆氣象綜合探測技術研討會分會場論文集》，2009年.

[7] 于濤，莫東偉，楊林，郝孟克.地面氣象測報數據的自動備份[J].內蒙古氣象， 2008年01期.

[8] 廖齊斌.氣象業務系統重要數據的備份[A]，2002年廣西氣象電子專業技術交流會論文集[C]，2002年.

[9] 馮冬霞，張曉瀾.自動氣象站數據同步的實現.黑龍江氣象，2012年04期.

[10] 尹新燕.淺談如何提高地面氣象測報質量.石河子科技，2009年05期.

篇(2)

關鍵詞：氣象科技史；學術成果；繼承；發展；評介

張靜教授是南京信息工程大學科學技術史的專業研究人員，主要從事氣象文化與氣象文獻研究，有著扎實科研水平和豐富的科研實踐，發表了一系列與氣象文化相關的文章（《方以智中的氣象學思想》等），參與了國務院重大古籍整理項目《中華大典?地學典?氣象分典》的編纂?！稓庀罂萍际贰罚ㄒ韵潞喎Q“張著”）是張靜教授多年來相關研究成果的結晶。張著勾勒了始于遠古，止于20世紀中期的世界氣象科技發展歷程。著者在豐富翔實的歷史文獻基礎上，以人類對大氣現象的認識、利用及干預為線索，從氣象科技史的不同側面予以了全面的研究：既有天氣現象認識史、大氣光象認識史等通史性研究，又有如天氣預報發展史、物候學和氣候學發展史、氣象儀器發展史等專題性研究，并對中國歷代重要氣象人物和氣象典籍進行了勾稽和介紹，傳播了前輩科學家們的科學精神。該書文獻豐富、考證嚴謹、結構完整，將氣象科技史的學術研究推向新的高度。

一、南信大氣象科技史研究領域的新成果

南京氣象學院（后更名為“南京信息工程大學”）因“氣象”立校，以“氣象”強校。中國氣象史志研究會成立之初掛靠于該校，儼然該校是國內外氣象科技史研究重鎮。該校以王鵬飛教授、陳學溶教授等為首的氣象學家們于20世紀60年代就開始了氣象科技史方面的研究，奠定了該校氣象科技史研究的傳統，發表了《王鵬飛氣象史文選》、《中國近現代氣象學界若干史跡》等氣象科技史著作。2010年該校成立了氣象人文研究院，之后該校的科技史碩士點也利用自身特長，突出科技史的氣象特色，該校的氣象科技史研究是傳承而又發展著的。張著是該校氣象科技史研究繼承與發展的成果，是氣象科技史研究領域的又一重要學術成果。

二、謀篇布局的邏輯性與內容的完整性

張著是一部綜合性著作，內容涉及氣象通史和氣象專題史的諸多方面。該書結構合理，條理清晰。

（一）謀篇布局的邏輯性。認識是實踐的基礎。該著先是敘述從古至今人類對天氣現象（風、雨、雷、電等）、大氣光象（暈、虹、寶光、海市蜃樓等）認識的歷史過程，接著展開人類對天氣現象的利用與干預（風能的利用、人工降雨等）、天氣預報發展歷史進程的研究。只有在認識的基礎上，才能在過程中總結規律并利用，才能預測未來天氣狀況，為生產與生活提供方便。例如，古人就是通過觀察云的顏色及其變化、風向與風速的變化等歸納天氣變化的規律和預報氣象的方法等。古人通過觀察動植物的變化，石頭、炭、琴弦等對大氣濕度的感知來預測晴雨。早期的天氣預報就說人們通過觀測天象、物象等變化的個體的經驗總結。這些經驗的總結都離不開對物候與氣候的觀察與認識，所以著者在天氣預報發展史的后一章內容中，補充闡述了物候學與氣候學的發展歷程，增強了該著的邏輯性。

（二）內容的完整性。該著在天氣現象認識史和大氣光象認識史中，詳細敘述了每種現象的觀察認識史，每種現象的認識史都包括觀察、記錄、命名、分類和現象成因的探討。在每一章節的編寫中，著者都全面完整的闡述了中西方的各自發展歷程。

人類最初的氣象觀測以目測為主，隨著觀測的深入，氣象觀測儀器逐一誕生。由于古代和中世紀的氣象理論比較零散且主觀，著者在書中第3章給我們列舉了科技革命之后，在氣象儀器的發明和廣泛使用之后的幾種具有代表性的大氣認識理論。現代意義上的天氣預報也是源于氣象觀測工具的發明。著者另辟一章，敘述了氣象觀測與氣象儀器設備的發展史，補充了前幾章中氣象儀器部分的內容，使得該著的內容更具完整性。

三、文獻征引多途

該著匯集和綜合了大量珍貴的文獻，參考文獻有古籍、國人的研究著作、論文還有國外氣象文獻等。古籍包含了歷代史書、歷代文人文集、還有歷代農書、歷書等；研究著作、論文有氣象史志、氣象學家文選、出土文物研究（如甲骨卜辭）等；國外的氣象文獻不僅有氣象研究專著，還有氣象年報等。多方面的資料使得該著資料輯錄翔實，文獻征引多途，體現出該著內容的嚴謹與豐富。如：古人對海市蜃樓的觀察與認識。著者指出，古人所記的蜃景中，海市居多。引用了《晉書?天文志》中：“凡海旁蜃氣象樓臺，廣野氣成宮闕，北夷之氣如牛羊群畜穹廬，南夷之氣類舟船幡旗?！睂Ｊ序讟堑拿枋鲇涊d。舉例了元末楊r的《觀海市記》中：“春夏見，秋冬少見。大霧之后，天晴見，天陰不見。微風見，無風不見，大風不見。風微急，其見也速而巧。風微緩，其見也遲而拙?！睂Ｊ序讟乾F象出現的季節，以及其出現的氣象條件，并提出海市蜃樓與風速有關的敘述。此外，張著介紹了西方人對海市蜃樓的記載，如英人合信說撰的《博物新編》中的“空中船像”。文獻的引用，分別引自三種不同文獻的記載，不同朝代甚至不同國家，體現了該著旁征博引，文獻取用多途的特點。

研讀之后，筆者認為，張著如果能在以下兩個方面有所涉及，將會帶給讀者更多的啟迪。

第一，該著在梳理中國氣象科技發展的同時，也對西方氣象科技的發展作了整理，雖未在章節中對中西方的氣象科技發展作比較研究，但讀者在閱讀時也能感受到二者的不同。如若著者開辟章節，系統整體的討論二者的不同，并對二者不同的原因進行簡要分析，會讓讀者更清晰明了地了解到二者的不同。正如洪世年教授說的那樣，“所謂史者，不論是人文科學還是自然科學，基本具有兩個部分，其一為史實，歷史事件與史事述評，其二為對史情的發生、演變與影響的分析?！钡诙?，該著的編寫是源于科技史研究生課程的開設，學生在做研究或寫作的過程中，都會遇到怎樣搜集資料這個難題，如若著者在書的附錄中可以跟讀者分享搜集資料的經驗與心得，該書則更具教材意義。

綜上所述，該著是我國氣象科技史研究領域又一重要學術成果，該著視角獨特、立足史料、考證嚴謹，系統地探討了氣象科技的發展歷程，也傳播了歷代氣象學家的科學精神，具有很高的學術價值與學術意義。

參考文獻：

[1] 張靜.方以智《物理小識》中的氣象學思想[J].安慶師范學院學報（社會科學版），2011

[2] 《氣象分典》編纂委員會. 中華大典?地學典?氣象分典[M].重慶：重慶出版集團，2014.

[3] 張靜.氣象科技史[M].北京：科學出版社，2015.

篇(3)

現代意義的網絡指的是用通信線路和通信設備將分布在不同地點的多臺自治計算機系統互相連接起來，按照共同的網絡協議，共享硬件、軟件，最終實現資源共享的系統。校園氣象科普教育網絡是指專門用來進行氣象科普教育和開展氣象科技活動的現代網絡系統。該網絡的使用既是校園氣象科普教育一種與時俱進的嶄新手段，更是校園氣象科普教育進入現代化發展的一個標志。

1 校園氣象科普教育網絡的誕生與興起

現代意義的網絡萌芽于20世紀60年代，完善成熟于20世紀90年代。網絡的誕生是人類繼語言產生、文字發明、印刷術出現和無線電技術應用以后出現的人類信息傳播史上的第五次革命。它的意義在于為人類各種信息傳播提供最便捷、最迅速、最巨量的通道。這條信息傳播通道的誕生問世，為人類社會的政治、經濟、軍事、文化、科學等各領域的進步發展產生了非同凡響的作用與效益。

我國校園氣象科普教育有著悠久的歷史淵源，氣象站進入校園也有90多年的歷史。但在20世紀90年代前，我國校園所使用運轉的都是地面氣象人工觀測站。到了20世紀90年代中期，一種自動觀測無線傳輸的地面氣象自動觀測儀器進入氣象部門臺站使用，并建立了業務性自動觀測網。此后，我國便有學校將這種儀器引入校園，開展氣象科普教育和氣象科技活動，并組成校園氣象科普教育和氣象科技活動網絡。

1.1 GLOBE計劃在我國

1994年，當網絡剛剛興起的時候，該年4月22日，在全球范圍內發起了一個旨在“有益于環境的全球性觀測與學習計劃”（簡稱GLOBE計劃），該計劃的核心是參與學校通過一套專用的觀測設備，將當地所觀測到的氣溫、溫度、大氣壓、降水等氣象要素，直接通過Internet網絡，把數據發送到處理中心，為志愿者們對全球氣候的研究提供具體的數據。1996年4月22日，北京師范大學附屬實驗中學等四所學校率先加入該計劃，到2000年4月，我國已經有56所學校成為GLOBE計劃成員單位。GLOBE計劃，給我國校園氣象網絡科普吹來了一股清新的空氣。

1.2 臺北市校園氣象臺

飽受臺風暴雨等氣象災害侵襲的臺灣地區，受到GLOBE計劃的啟發，為了在中小學生中普及氣象科學知識，從小培養學生防災減災意識，探究掌握大氣變化規律，在臺北市教育局的統一籌劃下，于2003年12月在臺北市教育局所轄的60所中小學內統一安裝了地面氣象自動觀測儀器，并組成“臺北市校園氣象臺”。2006年7月，桃園市也有21所學校建立了校園自動氣象站，并與臺北市共同連接成“臺灣校園氣象網”。這些密集的自動站，組成嚴密的天氣監測網絡，記錄著臺北市長期的氣候變化，提供學校本位及在地性探索，并開展系列校園氣象科普教育和氣象科技活動，這是我國校園氣象科普教育網絡誕生之始。

1.3 香港聯校氣象網

2004年，我國香港地區的學校，由新界翁佑中學牽頭，組織了30多所中小學建立了校園氣象自動站。到了2007年，在香港天文臺和香港理工大學應用物理系的大力支持和幫助下，又發起創立了“社區天氣資訊網絡”的香港Co-WIN天氣網，參加成員有100多個。這是繼“臺灣校園氣象臺”后的第二張校園氣象科普教育網絡。

1.4 中小學校園氣象站

2005年10月，浙江省溫州市第十四中學任詠夏老師為探索校園氣象科普教育，前往香港天文臺和新界翁佑中學訪問學習，回來后籌備建立“校園氣象科普教育”網絡，并于2006年6月創建了“中小學校園氣象站”網站。2010年，“中小學校園氣象站”網遷址到浙江省岱山縣秀山小學，由該校的網絡管理員兼校園氣象科普教育輔導員邱良川老師負責硬件的管理和信息維護。網站運轉數年，每年都有數萬點擊率。這是我國第一個也是唯一由個人出資建立的一個校園氣象科普教育網絡。

1.5 北京氣象科普網

2007年年初，由北京市氣象局牽頭，在北京市海淀區8所中小學安裝了校園氣象自動站，后來逐漸擴展到十幾所學校，并依照臺灣、香港的模式把這些自動站的數據統一傳輸到“北京氣象科普網”上，這是我國內地形成的第一個校園氣象網。

1.6 岱山校園氣象信息網

2007年年底，浙江省岱山縣秀山小學紅領巾氣象站增添了一套氣象自動站。自動站可以收集十多個氣象要素，這些數據通過“校園氣象信息網”同步傳送到網上，為全校師生及其他氣象愛好者研究氣象提供了準確翔實的氣象數據。

1.7 無錫校園氣象網

2009年，江蘇省無錫市教育局電化教育館在創建“感知生長”和“感知中國”傳感網絡的同時，為了便于探究植物生長與氣象條件的關系，在全市20多所中小學安裝了氣象自動站，并把各校的氣象數據集中發送到“果實網”上供大家分享。

1.8 校園氣象網

2011年7月，中國氣象局公共服務中心為推進全國校園氣象科普教育的進一步發展，為全國中小學的氣象科普教育提供平臺創設窗口，創辦了“校園氣象網”。這是我國第一個由國家政府部門設立的全國性的校園氣象科普教育網絡。

1.9 中小學校園氣象網

2012年5月，浙江省氣象學會為推動全省校園氣象科普教育的迅速發展，以邱良川老師管理的“中小學校園氣象站”為基礎，改名為“中小學校園氣象網”，作為于該月成立的“浙江省氣象學會校園氣象協會”的公網。這是我國首家省級單位政府部門設立的校園氣象科普教育網絡。

2 校園氣象科普教育網絡的分類與作用

我國迅速發展起來的校園氣象科普教育網絡，就功能而言，大致可以分為觀測、科普等各種不同類型，在校園氣象科普教育中能夠發揮各種不同的作用。

2.1 校園氣象觀測網

校園氣象觀測網是由數臺自動氣象觀測儀器與上位計算機鏈接而成的網絡。該網主要由具備自動氣象儀器的學校，把自動氣象站得到的氣象要素，通過計算機的處理，并運用軟件把數據通過記錄、輸送、存儲、統計、整理等功能，實時地在網站上顯示，它可以為課堂教學、科學探究、科技活動以及學習研究提供歷史或實時測量數據。它的作用就是為成員單位存儲和整理教學與科技活動所需要的歷史氣象要素數據和實時觀測資料，如“臺灣校園氣象臺”和香港“社區天氣資訊網絡”等，都具有這種功能作用。

2.2 校園氣象科普教育網

校園氣象科普教育網是一個獨立的校園氣象科普教育載體與平臺。其不具備觀測、記錄氣象要素的功能，但可將氣象科普教育內容，展示在無限的空間，任意地方的任何一臺計算機都可以翻開它的書頁，瀏覽它的內容資料。它不但有常見的文字資料，還有圖片、視頻等多種媒體信息。它的作用就是為從事校園氣象科普教育的單位提供最新信息和深度探究的結果，交流各學校在校園氣象科普領域所開展的經驗與方法，如“校園氣象網”“中小學校園氣象網”等。

2.3 校園氣象科普欄目

校園氣象科普欄目是某學?；蚪逃龣C構開辟在自己單位網頁上的一個窗口。內記載本?；虮締挝粴庀罂破战逃目傮w態勢，目的是宣傳、彰顯本單位的發展狀況和成績，同時可以展示交流學校的教育成果和學生的科技作品，如浙江省岱山縣秀山小學的校園氣象信息網。

3 校園氣象科普教育網絡的發展思路

校園氣象科普教育網絡在校園氣象科普教育發揮著不可替代的作用。

首先，相對于傳統的平面媒體來說，網絡科普的一大特點是它的時效性。它沒有地域和時間的限制，可以把即時發生的事件通過網絡的，迅速傳遞到世界各地。特別是關系到人們生活與生命財產的氣象災害性事件，人們可以通過網絡氣象信息站，隨時了解當地乃至世界各地的天氣情況，便于及時地安排工作與生活。在災害性天氣即將發生時，可以迅速作出應對措施。

目前我國的這種自動氣象站分布還不平衡，人們對解讀天氣網站中氣象信息的能力還有所局限，這就需要我們在這方面有所投入，加大氣象科學技術普及的力度和速度。

其次，網絡科普的另一個特點是傳播的廣泛性。據官方不完全統計，到2012年年底，我國現有網民5.64億，其數量可以與電視觀眾相媲美，而網絡信息涵蓋量卻是電視節目無法比擬的。特別是青少年人群的上網比例又遠遠高于普通的人群，而校園氣象的科普又集中在青少年這一人群中。綜上所述，我國現階段的校園氣象網絡還遠未達到普及。大力發展校園氣象科普宣傳的網站，讓廣大在校的青少年學生更多地了解氣象知識，宣傳和推廣氣象知識，還有待于有關部門進一步去開拓發展。

其三，網絡科普有別于其他科普手段的最明顯特點是互動參與。而這一特點也正好符合了當代廣大青少年不愿意被動接受外來的信息、勇于個性張揚、積極表現的生理特征。通過網絡的反饋和雙邊互動，能夠及時地了解和掌握氣象科普的成績與效果。但目前具有互動功能的，能夠舉辦參與性的知識競賽、征文比賽、網絡調查類的網站很少。如果能夠增加一部分參與性、互動性強的網站，無疑會取得更好的效果。

4 結束語

縱觀我國校園氣象站，其有著悠久的歷史。網絡氣象站與時俱進，跟上了歷史的潮流，在宣傳和普及校園氣象知識方面邁出了可喜的一步。但目前所做的還僅僅是開始，發展的步子還不平衡，普及的面也還很不夠，形式也不夠豐富。這也給以后的工作留下了一個發展的空間，有待于我們去進一步努力填補。

參考文獻

[1]任詠夏.淺談校園氣象科普平臺的構建[C]//中國科普理論與實踐探索：公民科學素質建設論壇暨第十八屆全國科普理論研討會論文集.2011.

[2]董松喬.你也可以是氣象權威：校園氣象臺與探究式學習[J].網絡科技時代，2008（5）：72-75.

篇(4)

目前,在全球氣候變暖的背景下,極端氣象災害增多增強,農業病蟲害趨多趨廣,給農業生產帶來了嚴重的影響,面臨的自然風險也更多更大[1]。隨著農業氣象學科的快速發展和當前新的歷史時期對農業氣象學更好服務于農業的新要求,課程的教學存在學生學習的主動性不高,不知道農業氣象學的具體作用和功能,教學內容、教學理念、教學手段單一,不重視實踐能力培養等問題,農業氣象學的優勢和為農業服務的作用沒有得到充分的展示。因此,如何根據農業氣象學課程自身特點及專業學生的培養目標,有針對性地進行教學改革,使學生能快速、準確掌握知識并應用與生產實踐中是一個值得思考的問題。

1使學生明確農業氣象在農業生產中的重要作用

農業生產離不開氣象服務的支撐和保障。據統計,2000年以來,我國每年因自然災害造成的農業損失占農業生產總值的15％～20％,遠高于自然災害損失占全國GDP2%～5%的比重[2]?，F代農業氣象是現代農業生產與現代氣象業務的高度結合,現代農業生產與氣象條件密切相關,對氣象保障服務需求更為迫切。隨著氣象為農業服務深入發展,農用氣象服務工作也日益顯示其重要作用,成為氣象為農業服務的重要手段。

1.1農用氣象預報服務

包括農業天氣分析評估、農業災害性天氣、病蟲害、作物適宜播種期、收獲期、重要物候期、土壤水分、未來氣候趨勢預測和極端氣候條件預測及對農林牧業生產影響的預評估等服務產品。同時預報服務也包括農業氣象旬(月)報、雨情、墑情、溫情、災情、農業干旱監測專報,作物生育期間的農業氣象條件分析,年度農業氣候評價,氣象災害評估與風險分析產品等服務產品。

1.2農用氣候服務

包括農用氣候專題分析、作物氣候生態適應性分析、氣候變化對農業生產的影響分析、農用氣象災害專題分析、農用氣候資源開發利用、開展精細化的農用氣候動態區劃及成果推廣應用、退耕還林草氣候適應性分析等服務產品。

1.3特色農業氣象服務

包括開展特色經濟作物種植的氣候環境評價。如中藥材(當歸、黨參、黃芪、甘草);制啤酒原料(啤酒大麥、啤酒花);油橄欖、百合、黃花菜、花椒、白蘭瓜、釀酒葡萄、蘋果、桃、板栗等作物。開展特色作物播種期、采摘期等時機、適宜天氣預報;開展特色作物對氣候變化和極端天氣事件的響應;開展特色物極端天氣條件和病蟲害預報等服務產品。

1.4為農業生產提供綜合服務

在產前,根據各區內農業氣候資源狀況,為合理制定栽培計劃及選擇適宜各區農業氣候條件的優質、高效的優良品種,提供氣候預測分析服務和適播期預報服務;在產中,通過進行實時平行對比觀測和測量,及時獲取有關農業氣象資料,開展農業氣象研究和服務,進行產量、品質的預測預報服務,重點對影響產量和品質的氣象因素進行研究,并提出對策;在產后,及時對當年基地生產期間的農業氣象條件利弊影響進行分析鑒定,做出氣候影響評價,總結當年基地生產經驗教訓,從中總結規律,指導來年計劃和決策,并做好收獲和儲運期間的氣象服務[3]。

2加強和完善現有的教學體系

2.1突出學生創新思維,以能力培養為本位

培養大學生的創新精神最重要的是培養他們在實踐活動中的創新行為,有了創新行為,創新精神才有生命力,才有實際價值?？茖W方法的掌握與學生能力的培養都必須依靠學生的實踐。對于高校學生而言積極參加社會實踐活動是培養其科技創新能力的有效途徑。一方面大學生通過實習、見習、參觀、社會調查、業余兼職等多種社會實踐,在具體的實踐活動中,學生們會遇到許多生搬硬套書本知識所不能解決的問題;另一方面學生可以通過將科研與教學相結合來培養創新思維和創新行為[4]。農業氣象學是一門實踐性很強的學科,比如說農田蒸散量是由作物葉面蒸騰和土壤表面蒸發造成的農田水分損失量,它是決定農田水分狀況,作物光合作用和生長狀況的重要因素。對于蒸散量的測定方法很多,無論那一種方法的測定都會有各自的優缺點,針對此問題如何以一種創新的思維去理解農田蒸散量的測定,由老師加以引導,逐步培養學生的創新理念,以期在測定方法上有所突破和創新。農業氣象學本身具有專業性強、實踐性強的特點,同時也是其他相應專業課的基礎課程,為今后的專業課程學習起到鋪墊的作用,如果在基礎課階段的學習中,學生沒有培養起基本的科學思維方式和動手能力,專業課的學習勢必會非常被動。因此,確立以學生綜合能力培養為本位的教學思想,注重教學各個環節的科學性、靈活性和針對性,啟發學生獨立思考和解決問題就顯得尤為重要[5]。比如說研究同一個農業氣候區域內,由于地形不同而形成局地的氣候差異以及對農業產生影響,是農業氣候的一個重要內容,其研究方法一般是對典型的地形進行短時間的氣象觀測,并用物理模型進行計算或數理統計分析,確定地形影響氣候條件的規律及其農業意義。學習這個知識點的過程中,老師可以采用討論式教學、案例分析教學法、啟發式教學法、互動式教學等方法,充分調動學生積極主動思考,要求學生在后面學習地學課程中注意把握,不同的地形條件下會產生不同的農業氣候區域,那么對于不同的地質地貌類型的形成是否和當時的氣候條件有關呢？因此,農業氣象學的學習為其他專業課程的學習起到了很好的知識積累作用,同時也是創新思維和能力培養的良好開端。

2.2重視實踐教學,改進教學方法

我校農業氣象學實驗課學時較少,目前開設的內容僅為輻射、溫度、濕度、蒸發、降水、氣壓和風這幾個主要氣象要素的觀測,由于課程設置的限制沒有涉及綜合性實驗。我們認為應根據專業的不同,在安排實驗課教學時有區別地對待。對于農林專業,建議將各氣象要素觀測開設為地面氣象綜合觀測實驗,集中在一次對各個氣象要素同時進行測定,這樣有利于學生認識氣象要素之間的相互聯系和影響,促進學生深入分析氣象要素的綜合表現差異而產生的不同天氣狀況。對于資源環境專業類的學生,不僅僅要安排農業氣象基本因子的觀測,同時可采用選修課、課程論文、畢業論文的形式增設驗證性實驗、綜合性實驗和部分氣象數據的處理和建模。比如利用我?，F有的氣象觀測設備,完成對農田蒸散量的計算,通過學生對最高溫度、最低溫度、平均溫度、風速、日照時數等氣象要素的測定,利用Penman-Monteith公式推導農田蒸散量的數值,既加深了同學們對該知識點的掌握,同時也鍛煉了學生實踐操作動手能力。與此同時,教師在課堂上講授完理論知識后,有選擇地設計一些題目,讓學生利用業余時間(主要是節假日),通過社會調查了解生產實際問題,既開闊了學生視野,增進了對社會的了解,又鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力。如調查家鄉主要農作物的種植、家鄉土壤的解凍期、作物的播種期、某一天的溫度變化(溫差)情況,主要生理病害等情況,以及它們和氣候之間的關系。選擇自己感興趣的題目,并查閱相關資料,進行交流,班級同學可分為幾組,設定不同的題目,最后通過大家每一組的調查講解,實現相互之間的知識共享。

2.3使學生了解農業氣象學的發展前景

篇(5)

關鍵詞 颮；天氣現象；記錄依據

中圖分類號 P458.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）18-0165-02

Abstract According to the characteristics of the squall，using automatic weather observations stations，this paper analyzed meteorological factors change characteristics when squall passed station，found the corresponding basis in the automatic station datas，numerical analysis was made on the sudden strong wind in Ding'an County in 2009.The results showed that accurately grasped the definition of squall and the value change of meteorological factors producing squall phenomenon，was the basis of correct judgment of the squall.

Key words squall ； weather phenomenon； records basis

“颮”是指帶狀的雷暴群所構成的風向、風速突變的一種中至小尺度的強對流天氣，通常伴隨或先于冷鋒出現，其出現時瞬間風速突增，風向突變，氣象要素亦隨之有劇烈變化，常伴隨雷雨出現[1-6]。其破壞性很大，春、夏季容易出現。在地面觀測中此類天氣出現時很容易發生“漏記”的現象。自動站正式運行使用后，其觀測到的數據可以更有利于判定“颮”出現與否。 “颮線過境”是指在暖氣團內部出現的風切變的強對流現象[1-8]，而不是鋒面兩側冷暖空氣之間出現的風切變，充分領會和理解定義防止“颮”漏記[9-13]，對防災減災、農業生產等有重要的意義。

1 “颮”的定義

“颮”意為強陣風?！帮R線” 是氣壓和風的極度不連續線，又稱不穩定線或氣壓涌升線，是一種狹窄的強對流天氣帶[1，4]（由多個雷暴單體或雷暴群所組成），是一種中小尺度天氣系統，具有突發性強、破壞力大、不可抗拒等特點，沿著“颮線”可以出現強對流天氣（冰雹、雷暴、大風、龍卷風、 暴雨等）。 “颮線”出現具有突然性?！帮R線”過境時，風向突變，氣壓涌升、氣溫急降，“颮線”后的風速強時可在40 m/s以上。春季里，由于大氣處于高溫高濕狀態，一旦有高空波動東移和冷空氣過境[4-7]，就導致產生“颮線”。

2 “颮”的特征

判斷是否出現“颮”最重要的依據是“颮”出現時風的變化特點。氣壓、溫度、濕度等其他相關氣象要素也會發生劇烈變化[5-9]，這些要素變化明顯。

2.1 濕度的變化特點

當“颮”出現時濕度的變化曲線也是很明顯的，同樣的可以從自動站的分鐘數據中找到相應的變化量?！帮R”出現前濕度變化比較緩慢，而當“颮”過境后，濕度會下降，然后逐漸回升，形成“濕度谷”的特點，這一點有異于一般的強對流的雷雨天氣的濕度陡升的情況（圖1）。

2.2 風的變化特點

“颮線”中風的總體變化特點是風速突增、風向突變。在自動站數據中可以比較對“颮”出現時瞬時的風向風速和前后的正點十分鐘平均風進行判斷[1-10]?！帮R”出現時瞬時風速較大，一般大于9～11 m/s，出現前和出現后的瞬時風速均較小，一般小于5.0 m/s。有2種風向變化，一種情況是出現前為某方位的風向，出現后為另一個方位風向，風向變化可達119～222°（圖2），一種情況是出現前和出現后的風向大致相同[6-8，12]，只是出現“颮”時前后瞬間風向發生變化，而正點前后風向無明顯變化。

2.3 溫度的變化特點

在傳統的自記跡線上，在“颮”出現時，溫度是呈現突然下降的曲線，在自動站中也能找到相應的氣溫的分鐘數據變化來體現這一特征。如圖1中表明，颮線過境時，溫度呈直線下降狀態，其前后溫度在30 min內變化幅度可達5～6 ℃，且沒有回升，這和“濕度谷”的變化特點是不同的。這是每次“颮”出現時溫度的特征。

2.4 氣壓的變化特點

從 “颮線過境”的描述中可知，出現這種強對流天氣現象時，氣壓自記的跡線呈現一個高壓鼻，即在短時間內氣壓上升又下降，有時呈現波浪式的氣壓曲線[1-8]。因此，判斷“颮”的一個重要的要素特征之一就是“高壓鼻”或波浪式的氣壓曲線，自動站正式運行數據量化后這個特征更容易體現出來（圖3）。

2.5 雷雨的變化特點

颮線過境時常有雷雨天氣現象出現，因此，“常伴雷雨出現”也是判別“颮”出現的依據之一。在上面所述的3個例子中，在“颮”出現時段內均有雷暴和降水發生，資料記錄表明6月22日19：00―20：00、6月23日16：00―17：00、7月5日12：00―14：00期間均有雷暴發生，且降水量分別是28.9、32.1、1.7 mm。這也是氣象學中所指的“雷雨大風”現象。

從天氣現象編報的角度來講，“颮”可以補記的主要原因是 “雷雨伴隨出現”的這個特點。因為雷暴和降水的天氣電碼 “95”或降水的 “80”總是大于“颮”的 “18”[4-9]，“18”的電碼在雷雨天氣中一般不會使用到，故補記了颮后不會影響當時的天氣現象的編碼。

3 “颮”的風切變和鋒面風切變的區別

這里需要說明的是“颮”和鋒面附近發生的風切變是不同的，可以從兩方面區別：一是 “颮”出現時風的切變是風向轉變后，風速突增，隨后迅速減小，而鋒面影響時風的切變是風向轉變風速加大后會持續一段時間，不會立刻減??；二是颮線過境時的降水多為陣性，而鋒面產生的降水一般為連續性。

4 結語

在日常工作中，“颮”由于是只記開始時間沒有結束時間的，且基本上都是“補記”的情況為多，所以很容易發生“漏記”的現象。只有充分地了解“颮”，才能做到良好記錄。一是在日記錄審核或月報表制作和審核過程中注意“颮”現象的各種特征[5-9，10]，從自動站的分鐘數據和正點數據中尋找相關要素相應的變化情況來判定，以防止“颮”的漏記。二是在當班過程中密切注意天氣變化[4-7]，在雷雨天氣里出現瞬時起風的現象時要仔細觀察風和壓、溫、濕的變化特點。值得一提的是在相應的時間段內若出現大風現象，則颮現象可以不記錄。

5 參考文獻

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規范[M] .北京：氣象出版社，2003 .

[2] 中國氣象局.氣象學[M].北京：氣象出版社，1985 .

[3] 陳鳳娟，鄧吳生.自動站數據中如何防止“颮”的漏記[J].廣西氣象，2006（增刊1）：146-147.

[4] 陳鳳娟，鄧吳生.自動站數據中如何防止“颮”的漏記[A].廣西氣象學會（Guangxi Meteorological Society）.2005年廣西氣象學會學術年會論文集[C].廣西氣象學會（Guangxi Meteorological Society），2005：2.

[5] 牟容，余君，張亞萍，等.一次颮線過程的雷達回波分析及其反演風場研究[A].中國氣象學會.第28屆中國氣象學會年會：S3天氣預報災害天氣研究與預報[C].中國氣象學會，2011：14.

[6] 劉明云.颮的觀測與記錄[J].山東氣象，2009（4）：73-74.

[7] 張維桓，張銘.對流凝結潛熱激發颮線的數值試驗[J].氣象學報，1987（3）：282-289.

[8] 牟容，余君，張亞萍，等.一次颮線過程的雷達回波分析及其反演風場研究[J].氣象科學，2012（2）：153-159.

[9] 郭弘，林永輝，周淼，等.華南暖區暴雨中一次颮線的中尺度分析[J].暴雨災害，2014（2）：171-180.

[10] 繆子青，何宏讓，張云，等.一次颮線過程雷達回波特征及環境條件分析[J].氣象科學，2016（1）：71-79.

[11] 康紅，費建芳，黃小剛，等.一次弱弓形颮線后方入流特征的觀測分析[J].氣象學報，2016（2）：176-188.

[12] 王曉芳，胡伯威，李燦.湖北一次颮線過程的觀測分析及數值模擬[J].高原氣象，2010（2）：471-485.

[13] 牟容.利用四維變分同化技術反演低層風場的準業務應用研究[D].北京：中國氣象科學研究院，2007.

[14] 絡歐陽.運用現代化觀測資料判定和記錄颮天氣現象[J].浙江氣象，2008（3）：28-30.

篇(6)

0引言

對水汽的研究成為現代氣象學的重要組成部分，近幾年興起的GPS氣象學正是這一研究的縱深發展。根據GPS接收機的位置，GPS遙感大氣水汽含量分為地基和空基兩種技術?？栈鵊PS遙感技術需要將GPS接收機置于低軌衛星平臺，耗資大而難以實現，且目前可供研究的數據少。地基GPS技術的數據獲取方法簡單，可供研究的數據多，是當前研究的重點。GZCORS作為一個城市級別的CORS系統，在廣州全市域建立了8個永久GPS基準站，基準站數據通過光纖連接方式傳輸數據到數據中心。通過對8個GPS基準站的靜態數據的處理可以計算廣州地區大氣中水汽的含量情況。本文首先介紹了GPS氣象學原理，接著給出了計算對流層延遲量的方法，最后給出了對流層濕分量時延ZWD(ZenithWetDelay)與可降水份PWV(PerceptibleWaterVapor)的關系，最后利用廣州CORS系統各個基準站的觀測數據計算大氣水汽含量，驗證了廣州CORS系統應用于氣象預報的可行性。

1GPS氣象學原理

當GPS發出的信號穿過大氣層中的對流層時，會受到對流層大氣的折射影響，信號要發生彎曲和延遲，其中信號的彎曲量很小，而信號的延遲量卻很大，通常在2.3m左右。在GPS精密定位測量中，大氣折射的影響被當作主要誤差源而要設法消除掉，這種情況下了解大氣特征是為了訂正大氣對精密定位的影響，這就是GPS定位中將大氣影響作為數據誤差源“噪聲”需要去除的所謂正問題。因此，GPS氣象學在大地測量學和氣象學中是一對正逆問題。由于GPS偽距觀測值中含有較大的噪聲，因此，可降水份的估計只能應用相位觀測值。假設接收機i于歷元t接收到衛星j的相位觀測值為:φi=(f/c)(Pji－dion+dtrop)+f(Ti+Tj)－Nji(1)式(1)中，Pji為接收機與衛星間的幾何距離(其幾何距離可通過CORS基站坐標和精密星歷計算得到);dion和dtrop分別為電離層和對流層時延;Ti和Tj為接收機和衛星的鐘差;Nji為整周模糊度參數;f和c分別為信號頻率和光速。根據相關的論文所述，為了更好地預測可降水量，我們應在三維坐標已知的GPS點上進行觀測，把電離層延遲、衛星和接收機鐘差、整周模糊度作為未知參數，利用多參數估計法建立誤差方程、法方程來解算對流層的延遲，可以計算得到對流層延遲量。

2對流層延遲量與GPS濕分量時延的關系

對流層延遲量的大小是由GPS信號穿過對流層時沿經路徑上的大氣折射率來決定的。在處理對流層大氣折射時一般將空氣分為兩部分，一部分是干空氣，另一部分是濕空氣，一般假定對流層在測站上各個方位對稱，則任意方向的對流層延遲量可由天頂方向的時延表示:dtrop=Wt×fw+Dz×fz(2)式(2)中，Dz為天頂方向的干分量時延;Wt為天頂方向的濕分量時延，fw和fz為對應的投影函數，投影函數有:Marini(1972)、Chao(1972)、Davis(1985)、Niell(1996)等模型，它們與高度角有關。在解算得到對流層延遲量dtrop之后，可以利用對流層天頂折射經驗模型(Saastamoinen、Hopfield和Black等模型)計算天頂干分量延遲Dz，通過CORS基站的已知坐標和精密星歷計算出每個歷元的衛星高度角，從而得到濕延遲分量Wt。

3GPS濕分量時延與可降水份的關系

空間大地測量中，習慣用濕分量時延ZWD表征對流層中水汽對GPS信號的影響，GPS濕分量時延的大小反映了大氣中水汽含量的多少。大氣科學中，常用可降水份PWV表征大氣水汽含量，可降水份定義為單位面積上空的所有水汽凝結成液態水時的等效水柱高度。濕分量時延與可降水份的轉換關系可表示為。式中，ZWD為天頂方向的濕分量時延(因為可降水份是天頂方向的);PWV為可降水量，K為ZWD到PWV的轉換因子;ρ=103kg/m3為液態水密度;Rw=461.495為水汽的氣體常數;K2和K3是大氣物理參數，它們的經驗值分別為22.13(中誤差為±2.20)和3.739×105(中誤差為±0.012×105);Tm是大氣加權平均溫度，它是測站上空水汽壓和絕對溫度沿天頂方向的積分值，其定義為。目前常用的估算方法主要有兩種，一種是數值積分法，該方法需要測定不同高度處的水汽壓和氣溫，可操作性比較差;另外一種方法是回歸分析法，眾所周知，氣溫會隨著高程的增加而以某一變化率減小，直至對流層頂為止。它與地面測站的氣溫Ts、對流層中的溫度廓線和水汽的垂直分布狀況有關，毛節泰等利用我國東部地區(東經100°～130°，北緯20°～50°)1992年各氣象臺站的探空資料，建立了中國東部地區全年回歸方程:Tm=44.05°+0.81TS(6)用式(6)所求得的Tm的標準差為±1.06K。由于廣州CORS系統的8個基站中有5個站在廣州各區的氣象站場中建設的，并且每個基準站附近都設有氣象儀，可以得到各個站點的地面氣溫值，因此可以利用回歸分析法來直接計算得到大氣加權平均溫度。

4廣州CORS單站數據分析

(1)數據準備試驗選用了廣州CORS系統的8個基準站的數據，其中五個站是在氣象站場建立的，例如呂田站建立在從化呂田氣象局，基站附近安裝了精密的氣象儀器，可以獲得準確的氣象數據。GPS觀測數據為2009年12月10日的數據。GPS衛星星歷為IGS精密星歷，另外選用了其中五個站的氣象觀測資料。(2)GAMIT軟件介紹對流層延遲計算選用了高精密的GPS處理軟件GAMIT，GAMIT是美國麻省理工學院(MIT)和斯克里普斯海洋研究所(SIO)聯合研制的高精度GPS處理軟件。主要由ARC(軌道積分模塊)、MODEL(組成觀測方程)、SINCIN(單差自動修復周跳)、DBCIN(雙差自動修復周跳)、CVIEW(人工交互式修復周跳)、SOIVE(最小二乘解算模塊)、DFMRG(數據融合模塊)、FXDRV(生成批處理文件)、GLOBK(運用卡爾曼濾波進行網平差)等幾個模塊構成。它不但精度高而且開放源代碼，因此，在國內得到了廣泛的應用。通過GAMIT可以解算衛星軌道、測站坐標、鐘差、大氣延遲、整周模糊度等。(3)數據處理在計算之前需要進行數據的準備，首先需要組織和存放好GPS原始觀測數據，更重要的是配置好各項參數表文件，包括觀測文件(O文件)、導航文件(N文件)、星歷文件(sp3文件)、測段信息控制文件(Settbl)(見表1)、測站信息控制文件(sittbl.)、Tables目錄文件等，而且解算結果的精度還依賴于這些表文件里的參數配置。通過GAMIT軟件解算所生成的Q文件中有對解算精度和可靠性進行評估的指標，其中均方根殘差是衡量單天解質量的重要指標之一，通常比較理想的值應小于0.3，如果大于0.5，就意味著處理過程中未除去大的周跳或某一參數的解算存在很大偏差，或者解算模型設定有誤。具體原因可進一步在autcln.sum中查找，也可利用CVIEW模塊進行更詳細的分析處理。本文中測段的單天基線解在Q文件中的nrms值為0.312，表明基線解算滿足要求。在GAMIT軟件對數據進行批處理完成后執行sh_metutil命令生成met文件，具體命令如下:sh_metutil-fometca.314-mlvti3140.06m–i60其中-f后面是GAMIT軟件解算生產的O文件(如ometca.314)，-m后面的文件為五山站的氣象文件，-i文件后面是大氣延遲估計間隔，單位為秒?？商崛〕鰠翁镎镜拇髿庋舆t數據，圖1為對流層干分量延遲量。從圖1、圖2可以看出，干分量的延遲量在15mm的區間變化，其變化幅度不大。而濕分量的延遲在40mm區間變化，相對來說變化幅度比干分量大。而且從兩圖可以看出干濕分量曲線的變化規律并無明顯相關，這表明干濕空氣對GPS信號的時延是兩個獨立的過程。根據以上所述的原理和由GAMIT軟件估計得到的濕分量延遲量和基站附近的氣象數據可以計算出基站天頂上大氣水汽的含量。另外GAMIT軟件同時也可以提取出基站的PWV值，兩種估計值變化曲線如圖3所示。但通過二者的比較在某些程度上揭示了兩種估計方法的水汽變化趨勢、幅度有較好的一致性。圖示期間，最大的可降水份為26mm，最小的可降水份為21mm，平均值為23.7mm。

篇(7)

（1甘肅省永昌縣氣象局，甘肅永昌737200；2福建省浦城縣氣象局，福建浦城353400；3甘肅省張掖市氣象局，甘肅張掖734000）

摘要：為了科學、合理地利用當地氣候資源，為甘肅省河西地區啤酒大麥生產合理規劃布局和可持續發展提供科學依據。筆者根據啤酒大麥生長所需的氣候條件，并結合前人研究結果，選取年≥0℃積溫、幼穗分化期（5 月下旬—6 月上旬）和灌槳期（6 月下旬—7 月中旬）的平均溫度及年日照時數4 項氣候要素作為啤酒大麥的氣候區劃指標，用甘肅河西地區20 個氣象觀測站1981—2010 年標準氣候統計資料和1:25 萬地理信息資料，通過多元回歸方法建立了區劃因子與地理信息的推算模型，利用GIS技術和專家評分法，對甘肅省河西地區啤酒大麥進行精細化農業氣候區劃，分為適宜、次適宜、不適宜3 個區域。適宜區主要位于沿祁連山北麓一線和馬鬃山附近地區12個縣（區、市）海拔在1500~2200 m之間的地區。

關鍵詞 ：河西地區；啤酒大麥；GIS；氣候區劃

中圖分類號：S512.3+1 文獻標志碼：A 論文編號：cjas14120034

基金項目：科技部（氣象）行業專項“農田水分利用效率對氣候變化的響應與適應技術”(GYHY201106029-01-8)。

第一作者簡介：張弢，男，1971 年出生，甘肅武威人，高級工程師，本科，主要從事應用氣象研究。通信地址：737200 甘肅省永昌縣氣象局，Tel：0935-7522233，E-mail：ycxnw@163.com。

收稿日期：2014-12-29，修回日期：2015-02-10。

0 引言

啤酒大麥是釀造工業和食品工業的重要原料。目前，中國的啤酒大麥自給率僅為1/3 左右，大部分依賴進口。甘肅是中國優質啤酒大麥的生產基地及啤酒花第二大產區，啤酒大麥是甘肅省最具特色的優勢釀造作物，分布于從隴東至河西西部的廣闊地帶，尤其是河西走廊，所產啤酒大麥不僅具有較高的千粒重，而且以色淺、皮薄、籽粒飽滿、發芽率高等特點明顯優于國內其他產區，可與進口大麥相媲美[1-4]。

作物產量高低及質量優劣除受其自身品種特性影響外，還受諸如土壤、氣候等環境條件影響，啤酒大麥也不例外，氣候條件是影響啤酒大麥產區分布、產量和質量的主要因素[5]，如何在適宜的條件下合理種植啤酒大麥，隨著研究的不斷深入，王效宗等[6]對甘肅省優質啤酒大麥種植區域進行了劃分，鄧振鏞等[7]對啤酒大麥氣候生態適應性分析與適生種植區劃進行了研究，俞天勝等[8]對新疆啤酒大麥生產現狀及種植區域劃分進行了研究，給出了區劃結果。但由于技術手段的限制，以往的一些研究主要是以文字形式大致描述啤酒大麥的氣候生態適生種植區域，用傳統方式制作的區劃圖，達不到精細化的要求，難以滿足實際生產的需要。隨著GIS 技術在農業氣候區劃中的廣泛應用，區劃結果由基于行政單元發展為基于地理網格單元，克服了以往基于氣象站資料，復雜地形條件下氣象資料代表性差的問題，極大提高了區劃結果的精細化程度[9-16]，取得了較為豐碩的研究成果。

目前，基于GIS 技術進行啤酒大麥種植區區劃方面的研究還未見報道。因此，本研究使用已取得的啤酒大麥的觀測資料和近30 年氣候資源數據，在綜合分析啤酒大麥氣候適宜性基礎上，借助GIS 技術對甘肅河西地區啤酒大麥種植區進行區劃，并提出相應的生產建議，以期為氣候變暖背景下的啤酒大麥生產合理規劃布局和可持續發展提供科學依據。

1 研究區概況及資料來源

1.1 研究區概況

河西地區系指甘肅的武威、張掖、酒泉、金昌和嘉峪關5 市的19 個縣、區，東起烏鞘嶺，西至古玉門關，南北介于南山（祁連山和阿爾金山）和北山（馬鬃山、合黎山和龍首山）間，為西北—東南走向的狹長平地，形如走廊，因位于黃河以西，自古稱為河西，亦稱河西走廊。區內海拔1100~4300 m，總面積為27.9萬km2，年太陽總輻射量在5505~6412 MJ/m2，年平均氣溫4~10℃，年降雨量39.9~407.1 mm，年蒸發量1638~3040 mm，年日照時數2608~3329 h，≥0℃的活動積溫1319~4075℃· d，無霜期100~186天。雨熱同季，光照充足，由于深居內陸，遠離海洋，屬于干旱、半干旱性氣候[17]。

1.2 資料來源

氣候資料來源于河西地區20 個氣象觀測站的氣象觀測資料（《甘肅省各站累年（1981—2010）年平均氣象要素統計值》），包括1981—2010 年逐月氣溫、降水量、日照時數、≥0℃活動積溫、無霜期等標準氣候統計值和經度、緯度、海拔高度，以及5—7 月逐旬平均氣溫資料；大麥作物觀測資料來源于永昌國家農業氣象二級觀測站。

地理信息采用1:25 萬甘肅數字高程模型(DEM)地理信息數據，經過裁剪得到河西地區的地理信息數據，并提取各地小網格經度、緯度、海拔高度數據，用于區劃指標的空間化處理。

2 分析方法

2.1 地理信息資料的處理

利用地理信息軟件ArcGIS 9.3 為GIS 工具，將1:25 萬的甘肅省地理信息數據進行導入、裁切、拓撲運算、合并等圖層處理，然后從中提取各氣象站點地理位置、各縣市行政邊界、數字高程模型(DEM)等基礎地理數據資料，最終生成河西地區的海拔高度、經度和緯度柵格圖層。

2.2 區劃因子的選擇及指標的確定

啤酒大麥為長日照植物[18]，具有耐低溫、早熟、生育進程快、分蘗力強、分蘗成穗率高、幼穗分化早、對條件要求不嚴格、耐瘠薄、抗災能力強等特點[19]。河西地區是干旱半干旱綠洲灌溉農業區，光照充足，氣候涼爽，氣溫適中，相對濕度低，特別有利于啤酒大麥生長發育和優質籽粒形成。啤酒大麥產量形成的2個主要關鍵時段：分蘗—拔節和灌槳期對氣溫有較嚴格要求：即在幼穗分化期的適溫范圍內要求偏低的氣溫，有利于幼穗分化期延長發育充分，利于形成較多小穗數；在灌槳期氣溫偏低，灌槳期延長，有利于籽粒飽滿、籽重增加[7]。綜合上述分析，選擇年≥0℃積溫、幼穗分化期（5月下旬—6月上旬）和灌槳期（6月下旬—7月中旬）平均氣溫以及年日照時數作為主要區劃因子，并將河西地區啤酒大麥種植區劃分為適宜、次適宜及不適宜3個區域（見表1）。

2.3 區劃因子模型的建立

用河西地區20個氣象觀測站的30年（1981—2010年）相關氣象資料，采用多元回歸統計方法，用spss軟件分別建立年≥0℃積溫、5 月下旬—6 月上旬平均氣溫、6 月下旬—7 月中旬平均氣溫、年日照時數與經度、緯度和海拔高度的空間分布模型（見表2）。模型中X1為經度，X2為緯度，X3為海拔高度，各回歸方程均有較高的R和F值，均通過了α=0.01 的顯著性檢驗，表明各方程具有良好的擬合效果。

2.4 綜合氣候區劃指標的確定

首先，將表1中的啤酒大麥區劃因子進行無量綱化處理如下：a=ΣT≥0℃/4100，b=T5—6/22.0，c=T6—7/25.0，d=Ha/3400。其次，確定區劃因子的權重系數。根據各指標對啤酒大麥生長影響的重要程度，采用專家評分法，確定區劃指標≥0℃積溫a 的權重系數確定為0.5、5月下旬—6 月上旬平均氣溫b 的權重系數確定為0.2、6月下旬—7月中旬平均氣溫c的權重系數確定為0.2、年日照時數d 的權重系數確定為0.1，據此建立啤酒大麥種植氣候區劃綜合指標Py與區劃因子的組合公式(1)。

Py=0.5a+0.2b+0.2c+0.1d ……………………… (1)

Py即為啤酒大麥種植綜合氣候區劃指標。

2.5 區劃方法及專題圖的制作

在地理信息系統ArcGIS9.3 平臺下，根據生成的經度、緯度和海拔高度柵格圖層，應用表2 中的模型，首先推算出年≥0℃積溫、5 月下旬—6 月上旬平均氣溫、6 月下旬—7 月中旬平均氣溫、年日照時數的柵格圖層，再應用公式(1)推算出河西地區Py值的柵格圖層。根據河西地區農業氣候資源特點，結合啤酒大麥生長發育對氣候條件的要求，經反復調整指標劃分如下：0.63<Py<0.85 劃分為河西地區啤酒大麥適宜種植地區；0.48<Py<0.63 和0.85<Py<0.99 劃分為河西地區啤酒大麥次適宜種植地區；Py<0.48 劃分為河西地區啤酒大麥不適宜種植地區。

根據上述分區指標制作出如圖1 所示的河西地區啤酒大麥種植氣候區劃空間分布圖。

3 區劃結果及分區評述

根據啤酒大麥種植氣候區劃結果（見圖1）可以看出，適宜區主要集中在沿祁連山北麓一線，次適宜區主要集中在海拔較低的走廊地帶，海拔超過2500 m的地方則為不適宜種植區。

3.1 啤酒大麥適宜種植區

本區包括12 個縣（區、市），海拔在1500~2200 m之間，以40°N為界分為南部和北部2 個區。

南部適宜區沿祁連山北麓一線分布，主要包括古浪、武威市南部、永昌、山丹、民樂、肅南、玉門市南部、肅北一部及阿克塞部分地方。本區水資源豐富，灌溉條件良好，海拔在1500~2200 m之間，主要氣候特點是氣候冷涼，濕潤度較好。年平均溫度為4.1~7.5℃，年降水量為150~350 mm 之間，≥0℃ 積溫為2600~3500℃，年日照時數為2900~3100 h，日平均氣溫穩定通過0℃的初日為3 月20 日—4 月5 日，無霜期123~141 天，啤酒大麥全生育期為125 天左右，全生育期所需的≥0℃積溫為1850℃左右。由于，幼穗分化期和灌槳期氣溫相對較低、溫度日較差大，有利于作物干物質的積累，因而適于啤酒大麥生長發育，產量水平高，千粒重高，粒色好，淀粉含量高，蛋白質含量適中，是啤酒大麥生產最適宜的地區，具有較大的發展潛力和前景。本區的永昌和民樂2 縣是甘肅省2 個主要的啤酒大麥生產縣。

北部適宜區位于馬鬃山附近，包括瓜州北部、肅北北部。本區海拔在1500~1800 m之間，主要氣候特點是氣候干燥、日照時間長。年平均溫度為4.5~7.0℃，年降水量在50~100 mm 之間，≥0℃ 積溫為3000~3500℃，年日照時數為3000~3100 h，日平均氣溫穩定通過0℃的初日為3 月20 日左右，無霜期153 天。幼穗分化期和灌槳期氣溫較南部區域稍高，本區降水量少，土壤狀況稍差，但光照充足，太陽輻射強、晝夜溫差大，病蟲害少，產量水平相對較南部區域稍低。

3.2 啤酒大麥次適宜種植區

本區包括13 個縣（區、市），根據地地形特征和氣候特點可分為2 個區，即綠洲農業區和淺山區。

綠洲農業區主要位于張掖以西的河西走廊地帶和武威北部地區，包括武威市北部、民勤、金昌市、張掖市、臨澤、高臺、金塔、玉門市北部、瓜州中部、敦煌南部和北部。本區海拔在1500 m以下，主要氣候特點是氣候干燥，風沙大，冬季寒冷，夏季炎熱。年平均氣溫8~10℃，年降水量為49~171 mm，≥0℃積溫為3500~4000℃，年日照時數為3100~3350 h，日平均氣溫穩定通過0℃的初日為3 月5 日—3 月20 日之間，無霜期141~186 天。該區地勢平坦，灌溉條件良好，熱量條件充足，限制因子為7 月的高溫天氣，如果能夠調整播種期而避開夏季的高溫，啤酒大麥也能夠獲得較高的產量和質量。在品種選擇上宜種植中、晚熟品種，如‘甘啤3 號’、‘甘啤4 號’。

淺山區面積較小，主要分布在沿祁連山北麓海拔高度為2200~2500 m之間的淺山區一帶，主要有山丹軍馬場、肅南的皇城、天祝的松山等地。主要氣候特點是冬季寒冷，夏季涼爽，降水豐富。年平均氣溫為4℃左右，年降水量為350~400 mm，≥0℃積溫為1700~2600℃，年日照時數為2800~2900 h 左右，日平均氣溫穩定通過0℃的初日為4 月5 日—4 月15 日之間，無霜期100~120 天。該區地形起伏，灌溉條件差，無霜期短，熱量資源欠缺，因而制約了大麥的產量和質量。在品種選擇上宜種植早熟品種，如‘甘啤5 號’。

3.3 啤酒大麥不適宜種植區

本區可分2 個區域。一是敦煌中部區域，海拔高度為1140 m左右，年平均氣溫接近10℃，雖熱量資源豐富，但年降水量僅為39.9 mm，幼穗分化期氣溫為21.6℃，灌槳期氣溫為24.8℃，是整個河西地區氣溫最高、降水最少的地方，無法滿足啤酒大麥生長需求，不宜栽培。二是南部祁連山海拔高度2500 m以上區域，該區雖降水條件充足，但地勢陡峭，熱量資源欠缺，生長期光、溫條件差，種植后的大麥成熟度差，生育期延長，發芽率低，水敏感性增強，休眠期延長，皮層增厚，不適宜作釀造啤酒的原料[20]。

4 結論

（1）綜合考慮啤酒大麥生長發育對氣候環境的需求，并結合前人研究結果，選擇年≥0℃積溫、幼穗分化期（5 月下旬—6 月上旬）和灌槳期（6 月下旬—7 月中旬）平均氣溫以及年日照時數作為區劃因子。

（2）根據河西地區20個氣象觀測站的30 年氣候資料，采用GIS 技術通過多元回歸統計方法分別建立各指標要素的空間分布模型，并進行了小網格推算，得到各區劃因子在河西地區的空間分布情況。

（3）根據區劃指標，利用專家打分法，將河西地區啤酒大麥種植區氣候適宜性進行了區劃，甘肅省河西地區啤酒大麥種植可以分為適宜區、次適宜區和不適宜區3 個區域。其中，適宜區主要位于沿祁連山北麓一線海拔在1500~2200 m之間地區和馬鬃山附近地區，該區所產啤酒大麥千粒重高，產量水平高，是甘肅省發展優質啤酒大麥的最佳區域；次適宜區主要分布在綠洲農業區和淺山區；不適宜區主要分布在敦煌中部地區和海拔高度大于2500 m的區域。

5 討論

（1）目前，國內關于GIS技術在中國農業氣候區劃中的應用的文章很多[21]，但基于GIS 的啤酒大麥種植區劃方面的研究卻鮮有報道。

（2）采用GIS 技術，通過多元回歸統計方法建立了區劃指標與經度、緯度和海拔高度的小網格推算模型，減小了傳統區劃應用的氣候資料以點代面產生的誤差，提高了區劃結果的精度，如果不以DEM為基礎數據，使用GIS技術手段，用傳統的區劃方法是不可能完成這樣復雜的精細化區劃。

（3）啤酒大麥生長除受氣候條件制約外，還受到地形及土壤狀況的影響，這也是所有作物生長發育共同的影響因素。在選擇區劃因子建立空間分析模型時，主要考慮了經度、緯度、海拔高度與氣候資源的關系，受條件限制，對影響啤酒大麥生長的一些其他因素，如土壤屬性、下墊面性質（戈壁、沙漠、山地）和小地形因子的坡度、坡向等因子未做進一步研究，使得區劃成果在實際應用中還需要綜合考慮當地其他條件。因此，區劃指標還需要在實踐中不斷的完善，使區劃結果能夠更好地反映各種綜合情況，在指導生產中發揮更大的作用。

（4）啤酒大麥具有一定的生態適應性，根據不同品種的特性，選擇最適宜的區域種植啤酒大麥，才能發揮其自然優勢，取得最佳生產效益[1]。

參考文獻

[1] 劉潤萍,李紅霞,岳云.甘肅省啤酒大麥產業化發展的思考[J].中國農業資源與區劃,2009,30(3):39-45.

[2] 楊義榮.甘肅河西地區啤酒大麥種植管理技術研究[J].安徽農業科學,2009,37(30):11464-14639,4655.

[3] 包奇軍,潘永東,張華喻,等.甘肅省河西高海拔地區啤酒大麥新品種(系) 適應性研究[J].大麥與谷類科學,2008(4):6-8.

[4] 潘永東,包奇軍,張華瑜,等.啤酒大麥新品種在甘肅省中部地區的適應性研究[J].大麥與谷類科學,2008(2):1-3.

[5] 柳小寧.甘肅啤酒大麥的生產優勢及發展措施[J].大麥與谷類科學,2008(2):60-62.

[6] 王效宗,潘永東,王宜云,等.甘肅省優質啤酒大麥種植區劃[J].甘肅農業科技,2001(5):5-7.

[7] 鄧振鏞,尹憲志,陳艷華,等.甘肅三種特色作物氣候生態適應性分析與適生種植區劃[J].南京氣象學院學報,2004,27(6):814-821.

[8] 俞天勝,李培玲,胡銳,等.新疆啤酒大麥生產現狀及種植區域劃分[J].大麥與谷類科學,2007(3):59-61.

[9] 蘇占勝,秦其明,陳曉光,等.GIS 技術在寧夏枸杞氣候區劃中的應用[J].資源科學,2006,28(6):68-72.

[10] 馮曉云,王建源.基于GIS 的山東農業氣候資源及區劃研究[J].中國農業資源與區劃,2005,26(4):60-62.

[11] 唐紅艷,牛寶亮.基于GIS技術的內蒙古興安盟春玉米種植氣候區劃[J].中國農學通報,2009,25(23):447-450.

[12] 唐紅艷,牛寶亮,張福.基于GIS 技術的馬鈴薯種植氣候區劃[J].干旱地區農業研究,2010,28(4):158-162.

[13] 朱琳,李星敏,朱延年,等.基于GIS 的陜南柑桔氣候生態適宜性區劃[J].中國農業氣象,2011,32(1):122-128.

[14] 賀文麗,李星敏,朱琳,等.基于GIS 的關中獼猴桃氣候生態適宜性區劃[J].中國農學通報,2011,27(22):202-207.

[15] 尹東,尹虹,張旭東.基于GIS 的甘肅省紋黨種植的氣候區劃[J].中國農業氣象,2011,32(2):246-249.

[16] 王銳婷,李金建,楊濤,等.基于GIS 的四川省油桃精細化農業氣候區劃[J].中國農學通報,2013,29(35):355-361.

[17] 白肇燁,許國昌,孫學筠,等.中國西北天氣[M].北京:氣象出版社,1988:230-240.

[18] 段若溪,姜會飛.農業氣象學[M].北京:氣象出版社,2002:55-57.

[19] 魏湜.啤酒大麥生育特性及主要栽培技術[J].黑龍江農業科學,1994(3):33-35.