气象论文写作_中国气象论文
1.地质灾害气象预警预报理论与方法
2.关于沙尘暴的调查与评价的论文
3.竺可桢《中国近5000年来气候变迁的初步研究》
竺可桢,著名科学家,中国现代气象学的开拓者。一生发表了近300篇论著,写了800万字极有价值的日记。在台风、季风、中国区域气候、物候学、气候变迁等众多领域都取得了重大成果,堪称气象学的一代宗师。
竺可桢于1890年3月7日出生于浙江绍兴东关镇。小时候的竺可桢受到了良好的家庭教育。1910年,竺可桢以优异的成绩取得了赴美留学的资格。在选择专业时,他考虑到农业的重要性,选择在伊利诺斯州立大学农学院学习农业。
在学习过程中,他觉得气象学对农业的发展影响极大,而在当时的中国,气象学还是空白,因此在农学院毕业以后,他又来到哈佛大学专攻气象学。
竺可桢在美国期间,学习非常刻苦,同时十分关心祖国的情况。报刊上有关祖国的报道,他都认真阅读,并将气象和自然灾害方面的内容一一记录下来。当他看到台风、干旱和雨涝不断给祖国人民带来巨大损失时,他感到非常难过,同时感到自己肩负的责任十分重大。他决心以中国的雨量和风暴作为自己的研究专题,认真收集和整理相关的资料,并进行深入的分析和思考。1916年,他发表了自己的第一篇气象学论文:《中国之雨量及风暴说》。1918年,竺可桢又以《台风中心的若干新事实》的论文,获得哈佛大学的博士学位。
获得博士学位以后,竺可桢满怀希望回到了祖国。然而迎接他的却是军阀混战的衰败局面,气象事业几乎为零。面对困难,竺可桢并不气馁。1921年,他在东南大学任教,带领学生在校园东南角建立了中国的第一个气象站。随后,他又以不畏艰难的闯劲,在全国各地建立了四十多个气象站和一百多个雨量观测点,组建起粗具规模的气象观测网,奠定了我国现代气象事业的基础。
1925年,竺可桢担任了全国气象研究所所长。当时的气象研究所设在南京市的北极阁,条件非常简陋。竺可桢来到这里后,亲自动手修建了一座气象台。不论严寒酷暑、刮风下雨,他始终坚持在第一线进行实地观测,并进行数据记录。
此外,竺可桢还一百六十多次放飞高空气球进行观测,终于掌握了南京地区天气的一些规律,写出了《南京三千米高空之风向与天气预测》的论文。
竺可桢还十分注意物候的观察和研究。在长期观察中,他发现南京的桃李开花在3月31日左右,而北京的桃李要到4月19日才露出花瓣,南北相差近20天,但是到了5月下旬以后,南京和北京的物候现象相差就没有几天了。这是什么原因呢?竺可桢从气候上进行了分析。他认为中国是典型的大陆型气候,冬末春初,南北温差相当大,而初夏后南北温差比较小。例如:南京和北京,3月份温差达到4摄氏度,而到了5月份,就几乎没有明显差别了。
后来,竺可桢将他几十年对物候现象的观察和研究结果写成了一本专著《物候学》,这也是对我国气象学的一大贡献。竺可桢不仅为我们留下了大量的科学著作和论文,还留下了800万字的日记,从1936年到14年2月6日,共计38年37天,几乎一天也未间断,而1936年以前的日记则在搬家过程中散落了。竺可桢的日记,内容极其丰富,文亦很好。很多日记,只要稍加整理便是一篇精彩的科技文章。
竺可桢有一个习惯,就是随身携带两件宝:气温表和高度表。每到一处,就利用这两件宝贝进行观测,并用笔和本子记下来,这成了他日记的重要内容。他那几十年如一日的严谨治学精神,是许多人所缺乏的,也是我们需要学习的。
14年2月6日,身患重病的竺可桢躺在了床上。当他从昏迷中醒来时,正听到收音机里广播北京地区天气预报,他用颤抖的手在日记本上写下了人生的最后一篇日记:“气温,最高零下1摄氏度,最低零下7摄氏度。东风一至二级。晴转多云……”
地质灾害气象预警预报理论与方法
你们想知道天气预报是如何产生的吗?那就跟我一起走进重庆市气象台吧!
我们首先参观气象局11楼的气象科普馆。这里有人工增雨模拟器风云2号观测仪、城市雷击模拟器地面观测模型, 墙上还有天气预报制作流程图。展馆中央有可供参观者自己动手查阅气象知识的电脑。电脑里的软件知识性、趣味性都很强,老少皆宜。最令我兴奋的是,亲手感受了**里见到的发报。
气象数据的产生是在17楼。各种气象卫星和气象装置产生的数据就是在这里进行汇总和分析,最后由值班员对外公布。由于天气受人类活动影响很大,所以有时难免会出现“天气乱报“。这里现在可预报14天以内的天气状况。
至于平时我们在电视上看到的天气预报节目,是根据气象员的判断报告,经过配音等编辑制作的。参观者在18楼可以亲眼目睹整个气象节目的制作过程。
回家以后,我对气象谚语产生了兴趣,希望有一天我也能象诸葛亮那样巧“借”东风!
帮忙找几篇气象科普文章
中国气象报作为气象行业报纸,也是进行气象科普宣传的理想平台。
近年来,中国气象报在传播科学精神、科学方法、科学思想,普及科学知识等方面发挥了重要作用。
新形势下,社会公众需要掌握更多的、有用的气象科学知识,所以气象报的科普宣传工作任重而道远。
在这里,提出几点做好报纸科普宣传工作的想法。
1.导向要正确。
有人说,科普文章远离政治,无所谓舆论导向的问题。
其实不然,我认为,极具舆论导向和文化导向功能的科普宣传必然有其政治属性。
气象工作事关防灾减灾,事关人民生命财产安全,事关经济发展、社会稳定的大局。
因而,在报纸的科普宣传中,应始终把正确导向作为报纸的生命,“只帮忙、不添乱”。
2.把握好时宜性原则。
强调时宜性就是需要找出宣传的最佳时机。
要善于抓住重大进行科普宣传,增强传播效果。
要有“先知先觉”的敏感,要洞察、把握发展的每个过程,要对科普宣传的选题策划有较为深刻的认知。
成功的科普宣传是建立在对社会背景、舆论导向、热点问题等的全面深入的分析研究基础之上的。
3.定位要有特色。
气象科普宣传要姓“气”,要有鲜明特色,要有独特个性。
准确的定位是做好科普宣传的基础,没有特色的科普宣传就没有读者,效果也就无从体现。
要根据读者的需要,紧紧围绕“气象”做文章,精心安排版面和设置栏目,使报纸的内容和形式都更加贴近读者的需要,使读者能从中找到他们想要了解的任何一个方面的气象科普知识,从而起到 “气象助手”的作用。
4.组建一支高水平的作者队伍。
科普宣传,必须做到科学、严谨。
要做到报纸刊登的科普文章具有科学性、权威性,除了提高编辑人员的素质外,组建一支高水平的专家作者队伍是至关重要的一环。
一方面,要针对科普内容比较深,专业要求较高的特点,立足本行业,精心建设一支专家作者队伍。
强调专家撰写专稿,提高报纸的权威性,将气象专家丰富的知识浓缩在一篇篇短小的科普文章中。
另一方面,针对科普宣传涉及内容比较多的特点,建设一支包括相关行业的专家和本报记者、通讯员在内的写作队伍。
通过这些作者撰写出通俗易懂,深受读者喜爱的气象科普作品。
5.要有强烈的服务意识。
可在编者和读者之间开展互动,提升报纸的服务功能。
本报可通过组织气象科普方面的“读报知识问答”、开设 “专家信箱”、“解答读者咨询”等,体现“以人为本”的办报理念。
(曾 涛)
关于天气科普童话作文在温暖的春天,绿绿的阴映在地上,鸟儿在枝头唱着优美动听的歌曲。
可在天上,几个“天气”们在吵架,争得面红耳赤。
它们在吵什么呢?原来它们在为谁的作用大而争论不休呢!看,晴天哥哥说话了:“伙伴们,我看是我的作用大,我可以带给大地温暖,使花草树木自由生长。
这样可以使食草动物得以生存、繁衍后代,而昆虫、鸟类、鱼类等动物的生存条件也可以达到……”它顿了顿,又说:“人类所需要一些农业物品也是通过我的阳光生存出来的,比如棉、布、木、衣服等。
还有,我可以激发植物,让它们进行光合作用,净化空气,使人生活得更加健康,这事的功臣难道不是我?我还能蒸发河、湖、溪、海里的水,使水蒸气凝聚成云,云飘到远处,可下雨给植物浇水,这不又是一件好事吗?”正当晴哥趾高气昂地夸耀自己时,“雨姐姐”插上话了:“切!就你那微不足道、鸡毛蒜皮的本领,能跟我相提并论吗?”晴天哥哥勃然大怒:“你有啥本事!”“要不是我,你就算把全世界的水蒸干了,也是白费力气!只有我才可以下雨,滋润世间万物,让所有事物焕然一新。
不像您,不自量力!”雨姐姐轻蔑地说。
“哼!不跟你一般见识!”晴哥不高兴地说。
“我说一句。
”“云弟弟”一字一顿地说。
“我没什么硬本领,但我觉得我作用最大。
要不是我挡住阳光,大地岂不被你那毒辣辣的阳光烤干了!哦不,是烤熟了!雨姐,你每次出门不都坐我的便车!要不然一些水儿能长上翅膀飞上天?我说,是我的作用最大!”云弟弟得意洋洋,比吃了蜜还甜!这时,晴哥火了:“没有我,世界就灭亡了!”“就你有用!”“咋样”它们吵着吵着。
突然,一个硬邦邦的东西打到它们头上。
原来是“冷雹”扔冷快打它们呢!“安静!”大家都望着它,“我才是最有用的,我射出的冷块会打碎屋顶,伤害动物,但这可以增强动物的逃生能力,也防止人类得‘富贵病’。
这不是一件大事?”“这算什么,我才有用。
”“我才是作用最大的天气!”“我才是,我才是……”这是,一只小鸟儿飞来,说:“不要吵!其实每人都有自己的作用,大家缺一不可。
一旦少一个,对世界来讲,都是毁灭性的的。
只要自己发挥好个人作用,世界才会美好!”
小学生关于天气的科普小短文600字善变的天气天气就像一个淘气的小朋友:有时是乌云密布的下雨天,有时是烈日炎炎的酷暑天,有时是寒风瑟瑟的大风天,有时又是白雪皑皑的下雪天。
春天,万物复苏,一听春姑娘来了,小草探出了头。
夏天,烈日炎炎,幸亏有大树伯伯为我们遮住太阳呀!秋天,一个丰收的季节,每一个人都很快乐!冬天,白雪皑皑,大地上似乎都是雪的领地,哪里都有它的踪影。
啊,季节真是一个淘气的小孩子呀,你觉得呢?
气象科普作文1200字数限制什么是科普小论文 有些同学把写科学小论文看得很神秘,认为是科学工作者的事,对我们少年儿童是高不可攀的。
这完全是一种误解,同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。
科学工作者写的科学论文,是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题,通过实验、观察等手段,获得大量的科学数据,在此基础上,再进行分析研究,得出科学结论,从而写出的科研报告。
同学们写的科学小论文,比科学工作者写的科学论文要短一些、
科普短文《我眼中的天气和气候》800字防震减灾地震灾害是世界上造成经济损失最严重和人员伤亡最多的自然灾害之一。
在目前地震预报仍是个世界性难题的情况下,我们要加强对地震科普知识的学习,以利于掌握正确的避震和自救、互救方法。
当地震发生时,房屋倒塌后所形成的室内三角空间,往往是人们得以幸存的相对安全地点。
特别是在楼房内的人,选择厨房、卫生间等开间小、不易倒塌的空间、墙角或桌子等坚固家具易形成三角空间的地方避震。
在没有桌子等可供藏身的场合,无论如何,都要用坐垫等物保护好头部。
千万不要盲目跳楼和使用电梯。
一位亲身经历过1920年海原8.5级大地震的老人,曾向人们详细介绍了“伏而待定”的具体方法:“在屋内感觉地震时,要迅速趴在炕沿下,脸朝下,头靠山墙,两只胳膊在胸前相交,右手正握左臂,正手反握右臂,鼻梁上方凹部枕在臂上,闭上眼睛、嘴,用鼻子呼吸”。
户外的场合,要避开高大建筑物等危险之处,护住头,迅速跑到空旷场地蹲下。
当大地剧烈摇晃,站立不稳的时候,人们都会有扶靠、抓住什么的心理。
身边的门柱、墙壁大多会成为扶靠的对象。
但是,这些看上去挺结实牢固的东西,实际上却是危险的。
务必不要靠近水泥预制板墙、门柱等躲避。
在繁华街、楼区,最危险的是玻璃窗、广告牌等物掉落下来砸伤人,因此,要注意用手或手提包等物保护好头部。
另外,室外的人尽量远离高压线及石化、化学、煤气等有毒工厂或设施。
如遇燃气、毒气泄漏、火灾,用湿手巾捂住口鼻,匍匐逆风绕到上风方向。
在百货公司、地下通道等人员较多的地方,最可怕的是发生混乱。
请依照商店职员、警卫人员的指示行动。
就地震而言,地下通道是比较安全的。
即便发生停电,紧急照明灯也会即刻亮起来,要镇静地取行动。
在发生地震、火灾时,不能使用电梯。
万一在搭乘电梯时遇到地震,将操作盘上各楼层的按钮全部按下,一旦停下,迅速离开电梯,确认安全后避难。
高层大厦以及附近的建筑物的电梯,都装有管制运行的装置,地震发生时,会自动停止,停在最近的楼层。
万一被关在电梯中的话,要通过电梯中的专用电话与管理室联系、求助。
要务必注意山崩、断崖落石或海啸。
在山边、陡峭的倾斜地段,有发生山崩、断崖落石的危险,应迅速到安全的场所避难。
在海岸边,有遭遇海啸的危险。
感知地震或发出海啸警报的话,请注意收音机、电视机等播放的信息,迅速到安全的场所避难。
避难时要徒步,携带物品应在最少限度。
因地震造成的火灾,蔓延燃烧,出现危及生命、人身安全等情形时,取避难的措施。
避难的方法,原则上以市民防灾组织、街道等为单位,在负责人及警察等带领下取徒步避难的方式,携带的物品应在最少限度。
绝对不能利用汽车、自行车避难。
对于病人等的避难,当地居民的合作互助是不可缺少的。
从平时起,邻里之间有必要在事前就避难的方式等进行商定。
地震发生后,人们可能面对各种困难,必须克服恐惧心理,用正确的方法自救求生,这对于减轻地震灾害,免遭新的损失,是十分必要的。
如果不能自行脱险,一定要沉住气,保护自己不受新的伤害,如果暂时无法脱险,要想办法维持生命,寻找食物和水,保存体力,耐心等待,并设法与外界联系,切不可大声哭喊,勉强行动,尽量闭目休息。
时间就是生命。
被救后要积极参与震后救人工作,迅速壮大救援队伍,让更多的人获救,要先救近处的人,先救青壮年,先救容易救的人,先救 “生”、后救“人”;要积极参与维护社会治安,保持社会稳定。
在发生大地震时,人们心理上易产生动摇。
为防止混乱,每个人依据正确的信息,冷静地取行动,极为重要。
从携带的收音机等中把握正确的信息,相信从 *** 、警察、消防等防灾机构直接得到的信息,决不轻信不负责任的流言蜚语,不要轻举妄动。
同学们,地震发生时,只要能按正确的方法去做,就不会有危险的。
有时,地震并不像你所想象得那么可怕,真正房倒屋塌的灾难性地震还是少数。
只要沉着、冷静地应对灾变,就有可能避震成功。
漯河科普气象管春游作文,求作文,450汁液太滋润,丝雨太香甜,窗外的滴答声,体验着春天的韵美. ——题记 想望着,梦寐着,终于来了——春游. 这天,早晨的风景格外美丽,没有任何的装扮,却更加显示出了鲜艳的绿色,一派生机. 我悄悄的来到了学校,生怕会吵醒它的美梦.在这座古老而又朴素的建筑里,有着同我一样兴奋的同学们.来到走廊,抬首仰望,那如洗过后的天空一般,那样澄澈、透明,如孩童般不染尘埃的眼睛,又如一块碎手帕,时常有几朵飘过的白云,像是镶在纱巾上的玉兰花.偶尔有几位同学路过看那远方的天,不免有些皱起了眉头. 汽车如约到了校门口,我们便像得到了糖的小孩一样一个个整齐而又满足地上了车.不知从哪里听到了有人说话——下雨了.听到这个令人扫兴的消息,又不满的抬头看了看天——阴沉沉的天空像一张绷得紧紧的黑帐篷,不时有几点雨花飘落着. 但这怪诞的天气并没有丧失了同学们要去春游的兴致,一路上,同学们有说有笑的,面对着自己的一包包精美的食品,都忍不住把它捧在手上,欲拆却又不敢拆! 我们的第一个目的地是——博物馆.下了车,大家因为太兴奋而忘记了秩序,最后的结果就是惹得老师们大开喉咙!看着这些被老师批评心底却暗暗发笑的同学,感觉他们真可爱! 当我们进入了博物馆,大家便默契的四散开来.首先我们看到的是古币,五个大小、颜色不同的石圆圈依次呈现在我的眼前;有铜色的花瓶毅然的伫立在那酷似囚牢的安全玻璃内;有古石狮头断像,尽管已经过了几千年,但它的威武,那种傲然的气势依旧没有变;还有陶瓷碗、古葫瓶、几大圣像……最让我印象深入的是那些做得非常逼真的古人像,有在下棋的,有在交谈的,还有在背米袋的……这些人像都很好的刻画出了我国古代的团结、人与人之间的友好、和谐相处!为之我颇为感动……博物馆里还有简约却时尚的咖啡厅,高大而巍然的观望台,都那么引人注目! 大约过了一个多小时,我们回车上,准备去下一个目的地了——绿色学校.此刻,窗外正下着豆大的雨滴,好像伴着一支小舞曲,雨水顺着车窗流下来,开始下断了线的珠子,随后,渐渐的连成了一条线.不就,天地间好像挂上了一条珠帘,白花花的,一切变的迷迷蒙蒙,远处的景物全看不见了! 为了保持下午有更好的精力去招待那思念已久的胜景,我决定先小睡一会儿.尽管大家都还在喜悦的兴奋当中. 当我你醒过来的时候,车还在路上默默地行驶着,睡意不多,便和朋友们有的没的搭了几句,不久,车停了,本来还有睡意的我,现在一下子全烟消云散了! 我们首先在公园里吃中饭,风景优美,景色宜人,湖光泱泱,煞是好看!说真的,到这里真是一种享受啊! 过了半个小时,我们便去下一个境地,进去前,导游说,最里面两个游戏建议大家不要玩,很危险.大家都随声附和着,一忽气地跑进去了,我们玩了很多,其中最危险的两个出了需要臂力的那个游戏没玩之外,所有的游戏都玩了,不知何时,导游说要去下一个地方了,我们才恋恋不舍的离开.在还没有平息的心又紧接着充满了好奇,是的,下一个目标是去捉泥鳅,记得有一首歌就叫《捉泥鳅》,“池塘的水满了,鱼儿也停了,田边的洗里泥,到处是泥鳅……”轻轻的哼着这首歌,一边又轻轻的撩起自己的衣袖,小心翼翼的开始去抓那正在水里逃窜的小泥鳅!每当我用手抓住的时候,泥鳅却不紧不慢的逃出来了.它们好狡猾!我心里暗暗地说道.我又用手抓,可就是抓不住,唉,看着别人都抓到了几十条,我就是抓不到,心里不禁有一种感叹!尽管最后一条都没有抓到,但是我还是体验到了那无谓的快乐! 之后,我们又去玩了双人合作走钢丝的游戏,看似并不难,但其实,那真的是很难,需要两人有默契的配合,虽然最后没能完全走到另一端,但心里还是挺乐滋滋的,因为它让我明白了:人只有通过磨练和技巧,才能获胜! 我们又去看了草莓,简单地说,是让我们体验一下草莓的生长与开花,那种快乐,是发自心底的快乐! 回来时,离去的失望并没有蔓延大家那颗真挚的心,依旧是那样开心,也许他们经过今天的事情,从而获得了不菲的收获! 窗外不再下雨了,乌云开始散开,阳光从黑暗中静静的走出来,世界光明一片,未来,如同春,那样光明,那样温暖,令人期待!
科普小短文 关于灵武的天气和气候 800字不像某些同学的妈妈嘘寒问暖,大大小小的生活琐事唠叨得一概俱全.但是,每天早晨,我都会在床头发现一杯热水;每天上午,那些上课带的吃的东西已经装进了书包;每天下午放学回到家,已经是7点了,热气腾腾的晚饭已经摆在了桌上;临睡前,照例是一杯热水和已经焐得暖烘烘的被窝,这一切,我都自然而然地接受了.这些悄无声息的动作和行为已然化作一缕缕的清亮的水流入我的心田,使我每一次都倍感温暖.我和妈妈,因为这一股股清亮的水,变得更加亲近起来.我时常亲昵地称呼她,也常常在晚上外出散步的时候把心事吐露出来,而她则是一个很好的旁听者.每次倾诉完,我的痛苦都减少了一半,而她又来安慰我,增加我的自信,教我如何处理事情,使我的不痛快扫除得一干二净.母亲是翅膀,给予我们力量;母亲是阳光,给予我们温暖;母亲是清泉,给予我们甘露.让我们去理解母亲,感恩母亲吧!
学习与两不误 当我看了《全民开考》这个节目后,有一种感受——那就是在学习中会享受,在中要加强学习!因为这是个互动性的节目!当我看到主持人和嘉宾们互动、有说有笑的,主持人出完题就和三个嘉宾讨论这道题,让观众积极参与,还有提示。
每次一分钟到计时完了后,他们总要讨论一会儿这道题。
学习是说主持人出的八道题,既好玩,又有学问,有的是关于天气的。
比如有一题是看完短片问是哪只羊?蜘蛛雨后织网代表下面天气会怎么样?两个“*”代表多大的雪? 是说答道一定的题会先抽奖,再继续和好玩的广告。
还有一些奖励,比如对1——3题、4——6题等。
看了这个电视节目,让我感受到人永远是学无止境的,许多知识不仅对我们人生有很大的帮助,还有要我们要懂得知识就是力量,知识就是财富,知识才能给我们的人生带来辉煌。
如果一个人没有知识将一无所成,更谈不上为社会做出贡献!石鼓路小学四(2)班丁子涵
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关于沙尘暴的调查与评价的论文
一、内容概述
本成果是地质灾害气象预警预报研究与服务工作开展9年来的系统分析与总结,提出了地质灾害区域预警隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法等3种方法,系统开展了两代地质灾害区域气象预警技术方法(隐式统计预报法和显式统计预报法)研究与应用。在全国范围内,分区研究了不同地层、构造、气候等条件下地质灾害的发生规律,并建立了地质灾害预警模型,在区域地质灾害气象预警技术方法研究方面取得了显著性进展和创新性成果,开创了中国大陆地质灾害气象预警的先河,为省级地质灾害气象预警提供了技术指导和借鉴,得到了各级和社会公众的认可。
1.地质灾害区域预警原理
提出了地质灾害区域隐式统计预报、显式统计预报和动力预报等三分法,设计并开发完成了地质灾害隐式统计和显式统计预警两类系统。
(1)隐式统计预报法
隐式统计预报法把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中,在某地区的预警判据中仅仅考虑临界降雨参数建立模型。隐式统计法可称为第一代预报方法,比较适用于地质环境模式比较单一的小区域。第一代国家级地质灾害预警系统用该方法设计实现,在2003~2007年应用。
(2)显式统计预报法
显式统计预报法是一种考虑地质环境变化与降雨参数等多因素叠加建立预警判据模型的方法,它是由地质灾害危险性区划与空间预测转化过来的,该方法可以充分反映预警地区地质环境要素的变化,并随着调查研究精度的提高相应地提高地质灾害的空间预警精度。显式统计法可称为第二代预报方法,比较适用于地质环境模式比较复杂的大区域。该方法基于地质环境空间分析,通过网格剖分计算单元的地质灾害“潜势度”、合并单元分析结果后区划实现的,克服了仅仅依据单一临界雨量指标的限制,在临界诱发因素的表达、预警指标的选定与量化分级等方面可进一步升级。第二代国家级地质灾害预警系统用该方法设计实现,并在2008年以后应用。
(3)动力预报法
动力预报法是一种考虑地质体在降雨过程中在地-气耦合作用下研究对象自身动力变化过程而建立预警判据方程的方法,实质上是一种解析方法。动力方法的预报结果是确定性的,可称为第三代预报方法,因需精密仪器检测,目前该方法只适用于单体试验区域或特别重要的局部区域。该方法主要依据降雨前、降雨中和降雨后降水入渗在斜坡体内的转化机制,具体描述整个过程中斜坡体内地下水动力作用变化与斜坡体稳定状态变化的对应关系。成果第一完成人在四川雅安创建了第一个试验区。
2.第一代国家级地质灾害预警系统
预警区划:根据中国地貌格局、地质环境特征及其与降雨诱发型崩滑流地质灾害关系的统计分析结果,以全国性分水岭、气候带、大地构造单元和区域地质环境条件,进行一级分区;以区域分水岭、历史滑坡泥石流分布密度、地形地貌特征、地层岩性、地质构造与新构造运动、年均降雨量分布等,进行二级分区。将全国划分为7个预警大区、74个预警区。
临界降雨判据:用统计分析方法,开展滑坡泥石流与降雨关系研究,制作滑坡泥石流与不同时段临界降雨量关系散点图,散点集中成带分布,其上界可用β线表示,下界可用α线表示。利用1日、2日、4日、7日、10日和15日等过程降雨量,建立地质灾害预警判据模式图,作为临界降雨判据。
预警专用符号:设计制作了地质灾害气象预警预报专用“符号”。从2005年开始,在中央电视台发布地质灾害气象预警信息时,同时配发崩塌、滑坡和泥石流动画,增强了地质灾害预警信息的视觉冲击力,也提高了地质灾害气象预报预警的社会影响力和全民防灾意识。
预警软件系统:2003~2006年,模型用第一代临界雨量判据法,基于C语言开发了预警预报软件。2007年,模型仍用第一代临界雨量判据法,基于ArcGIS开发了第二套预警预报软件。
3.第二代国家级地质灾害预警系统
预警模型建立过程:①地质灾害预警分区,将全国分为7个预警大区,分区建立预警模型;②地质灾害气象预警信息图层编制,充分考虑地质灾害发生的地质环境基础信息、地质灾害历史发生实况等,共编制预警信息图层30个,建立了比较全面的全国地质灾害气象预警预报信息系统,主体图层的精度从第一代的1∶600万提升到1∶100万;③地质灾害潜势度计算;④统计预警模型建立。
(1)显式统计预警模型方法
根据地质灾害区域预警预报理论,显式统计预警方法综合考虑了地质环境因素、降雨因素,即不同于临界降雨模板法,预警模型中既要考虑降雨因素的作用,还需要特别包含地质环境因素的指标。地质环境因素复杂多样,用一个综合指标来衡量,降雨因素选取两个指标进行衡量。
选取“地质灾害潜势度”(G)作为地质环境条件因素的综合指标;当日雨量(Rd)、前期雨量(Rp)作为降雨诱发因素的指标;以G、Rd、Rp 作为输入量,以历史地质灾害点的实际发生情况作为输出量,开展统计分析,建立显式统计的预警模型,通用函数如下:
T=G+Rd+Rp
式中:T为预警指数,据此确定地质灾害气象预警等级;G为地质灾害潜势度,是地质环境条件的量化指标;Rd为日雨量,是地质灾害发生当日的雨量,预警分析时为预报雨量;Rp为前期累计雨量,是地质灾害发生前的累计雨量。
(2)预警专用符号
设计了第二代预警动画符号,在中央电视台(CCTV-1)发布预警产品时,同时配发预警符号动画和播音员播音的形式,第二代预警符号的逼真性和美观效果有显著提高。
(3)预警软件系统
第二代国家级地质灾害预警系统构架于微软Windows操作系统、Office系统和Map-GIS平台,具有方便的图层管理、预警计算、自动成区等功能,能够实现日常预警预报自动服务工作,集成了两代模型方法、地质环境背景、降雨数据等实时查询、便利的交互操作。
二、应用范围及应用实例
2003~2011年,第一代和第二代国家级地质灾害预报预警系统为全国地质灾害气象预报预警工作应用了9年,在中央电视台发布地质灾害预警信息639次,在中国地质环境信息网站发布1133次,在中央人民广播电台发布152次。国家级地质灾害气象预警工作还为2008年“5·12”汶川特大地震、2010年“4·14”玉树地震、2010年“8·8”舟曲特大山洪泥石流等灾害的抢险救灾工作提供了有针对性的预警预报服务。
地质灾害气象预警系统研发与服务9年来,明显提高了突发性地质灾害易发区广大民众的防灾减灾意识,尤其是通过与地质灾害“群测群防”的共同配合应用,对减轻地质灾害造成的经济损失,减少人员伤亡,提高民众防灾减灾意识,促进社会稳定,保护重要基础设施等发挥了重要作用,得到了社会各界比较广泛的认可。此项工作也得到了总理、副总理、副总理以及孙文盛部长、部长等领导的肯定和赞赏。
典型实例检验:
2007年8月19日,国家气象中心降雨预报结果显示:在浙江南部、福建全境、广东东北部有暴雨(50mm);其中,浙江南部局部、福建大部、广东东北局部有大暴雨(100mm),福建东部沿海局部有特大暴雨(250mm)。在综合分析地质灾害“潜势度”、气象预报雨量、气象前期实况雨量后,用全国地质灾害预报预警软件Prediction,自动生成了预警结果。
根据地质灾害发生情况的反馈,本次预警时段全国共有较重大的地质灾害点105处,其中福建80处、浙江10处、云南5处、湖南10处。其中,90处灾害点在5级预警区范围内,3处灾害点落在4级预警区范围内,6处灾害点在3级预警区范围内,另有6处灾害点落在预警区范围之外。
三、推广转化方式
地质灾害气象预警预报理论与方法的相关研究成果,已有多篇研究论文在核心、EI等期刊发表,多次进行学术大会交流,专著《中国地质灾害区域预警方法与应用》已出版,且依据显式统计预警模型研发的第二代国家级地质灾害预警软件系统和发布系统取得了2项计算机软件著作权登记证书。
自2003年起至今,地质灾害气象预警预报理论与方法的相关研究成果,已成功应用于国土部和中国气象局联合开展的地质灾害气象预警预报工作中,在国土部和中国气象局合作示范的带动下,目前全国已有30个省、223个市、1035个县开展了地质灾害气象预警预报工作。自2003年6月至2010年,通过地质灾害气象预警预报、地质灾害调查和群测群防相结合等方式,全国各地共成功避让地质灾害5356起,避免人员伤亡29.18万人,避免财产损失37.7亿元。鉴于这8年取得的防灾减灾成效显著且得到社会认可,2010年10月14日,国土部和中国气象局签订了《关于深化地质灾害气象预警预报工作合作的框架协议》。
因此,随着地质灾害气象预警预报需求的不断提高,地质灾害气象预警预报理论与方法的相关研究成果,必将持续得到深入研究和应用,并在地质灾害防治事业中发挥更大作用。
技术依托单位:中国地质环境监测院(国土部地质灾害应急技术指导中心)
联系人:刘艳辉
通讯地址:北京市海淀区大慧寺20号
邮政编码:100081
联系电话:010-62192513
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竺可桢《中国近5000年来气候变迁的初步研究》
沙尘暴百度百科
一、沙尘来源及其路径
沙尘暴天气主要发生在春末夏初季节这是由于冬春季干旱区降水甚少, 地表异常干燥松散, 抗风蚀能力很弱, 在有大风刮过时, 就会将大量沙尘卷入空中, 形成沙尘暴天气。
从全球范围来看, 沙尘暴天气多发生在内陆沙漠地区, 源地主要有非洲的撒哈拉沙漠, 北美中西部和澳大利亚也是沙尘暴天气的源地之一。1933一1937年由于严重干旱, 在北美中西部就产生过著名的碗状沙尘暴。亚洲沙尘暴活动中心主要在约旦沙漠、巴格达与海湾北部沿岸之间的下美索不达米亚、阿巴斯附近的伊朗南部海滨, 稗路支到阿富汗北部的平原地带。前苏联的中亚地区哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及土库曼斯坦都是沙尘暴频繁(≥15/年)影响区, 但其中心在里海与咸海之间沙质平原及阿姆河一带。 我国西北地区由于独特的地理环境, 也是沙尘暴频繁发生的地区, 主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。从1999年到2002年春季,我国境内共发生53次( 1999年9次,2000年14次,2001年18次,2002年12次)沙尘天气,其中有33次起源于蒙古国中南部戈壁地区,换句话说,就是每年肆虐我国的沙尘,约有六成来自境外。这是7月2日,中国气象局副局长李黄向媒体公布的研究结果。他说,2002年春季,我国北方共出现了12次沙尘天气过程。具有出现时段集中、发生强度大、影响范围广等3个特点。影响我国的沙尘天气源地,可分为境外和境内两种。分析表明:三分之二的沙尘天气起源于蒙古国南部地区,在途经我国北方时得到沙尘物质的补充而加强;境内沙源仅为三分之一左右。发生在中亚 (哈萨克斯坦)的沙尘天气,不可能影响我国西北地区东部乃至华北地区。新疆南部的塔克拉玛干沙漠是我国境内的沙尘天气高发区,但一般不会影响到西北地区东部和华北地区。我国的沙尘天气路径可分为西北路径、偏西路径和偏北路径:西北1路路径,沙尘天气一般起源于蒙古高原中西部或内蒙古西部的阿拉善高原,主要影响我国西北、华北;西北2路路径,沙尘天气起源于蒙古国南部或内蒙古中西部,主要影响西北地区东部、华北北部、东北大部;偏西路径,沙尘天气起源于蒙古国西南部或南部的戈壁地区、内蒙古西部的沙漠地区,主要影响我国西北、华北;偏北路径,沙尘天气一般起源于蒙古国乌兰巴托以南的广大地区,主要影响西北地区东部、华北大部和东北南部。
二、近年我国的大风沙尘天气
经统计,60年代特大沙尘暴在我国发生过8次,70年代发生过13次,80年代发生过14次,而90年代至今已发生过20多次,并且波及的范围愈来愈广,造成的损失愈来愈重。现将90年代以来我国出现的几次主要大风和沙尘暴天气的有关情况介绍如下:1993年:4月至5月上旬,北方多次出现大风天气。4月19日至5月8日,甘肃、宁夏、内蒙古相继遭大风和沙尘暴袭击。其中5月5日至6日,一场特大沙尘暴袭击了新疆东部、甘肃河西、宁夏大部、内蒙古西部地区,造成严重损失。1994年:4月6日开始,从蒙古国和我国内蒙古西部刮起大风,北部沙漠戈壁的沙尘随风而起,飘浮到河西走廊上空,漫天黄土持续数日。1995年:11月7日,山东40多个县(市)遭受暴风袭击,35人死亡,121人失踪,320人受伤,直接经济损失10亿多元。1996年:5月29日至30日,自1965年以来最严重的强沙尘暴袭掠河西走廊西部,黑风骤起,天地闭合,沙尘弥漫,树木轰然倒下,人们呼吸困难,遭受破坏最严重的酒泉地区直接经济损失达两亿多元。1998年:4月5日,内蒙古的中西部、宁夏的西南部、甘肃的河西走廊一带遭受了强沙尘暴的袭击,影响范围很广,波及北京、济南、南京、杭州等地。4月19日,新疆北部和东部吐鄯托盆地遭瞬间风力达12级的大风袭击,部分地区同时伴有沙尘。这次特大风灾造成大量财产损失,有6人死亡、44人失踪、256人受伤。5月19日凌晨,新疆北部地区突遭狂风袭击,阿拉山口、塔城等风口地区风力达9至10级,瞬间风速达每秒32米,其他地区风力普遍达到6至7级。狂风刮倒大树,部分地段电力线路被刮断。1999年:4月3日至4日,呼和浩特地区接连两天发生持续大风及沙尘暴天气。这次沙尘暴的范围从内蒙古自治区的西部地区一直到东部的通辽市南部,瞬时风速为每秒16米。伊克昭盟达拉特旗风力最高达到10级。2000年:3月22日至23日,内蒙古自治区出现大面积沙尘暴天气,部分沙尘被大风携至北京上空,加重了扬沙的程度。3月27日,沙尘暴又一次袭击北京城,局部地区瞬时风力达到8至9级。正在安翔里小区一座两层楼楼顶施工的7名工人被大风刮下,两人当场死亡。一些广告牌被大风刮倒,砸伤行人,砸坏车辆。2002年:3月18日到21日,20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程袭击了我国北方140多万平方公里的大地,影响人口达1.3亿。
四、沙尘天气概念、规定和标准
(一)沙尘天气概念:
沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。 浮尘:尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10公里的天气现象; 扬沙:风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1公里至10公里以内的天气现象; 沙尘暴:强风将地面大量尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象; 强沙尘暴:大风将地面尘沙吹起,使空气模糊不清,浑浊不堪,水平能见度小于500米的天气现象。
(二)沙尘天气过程分类
沙尘天气过程分为四类:浮尘天气过程、扬沙天气过程、沙尘暴天气过程和强沙尘暴天气过程。 浮尘天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了浮尘天气; 扬沙天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了扬沙天气; 沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了沙尘暴天气; 强沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了强沙尘暴天气。
(三)沙尘天气预报警报发布标准:
1、决策服务 预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生时,在内部公报、专报及决策服务材料中发布沙尘天气预报。 2、公众预报 国家级标准: 预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生,且影响范围较大或影响到京津地区时,向社会公众发布沙尘暴警报。; 预计未来24小时内将有沙尘暴或强沙尘暴天气过程发生,并将造成严重影响时,向社会公众发布沙尘暴警报。 省级标准: 由各省(区、市)气象局参照国家级标准确定。 说明: 1、省级沙尘天气预报警报发布标准报中国气象局备案。 2、沙尘天气预报、警报应包括发生沙尘天气的区域、时段、强度、可能造成的影响及对策。 3、中央气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向有关省气象台通报,省级气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向中央气象台及有关气象台站通报。
五、沙尘暴天气成因及物理机制
沙尘暴天气成因 有利于产生大风或强风的天气形势,有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力,沙、尘源是沙尘暴物质基础,不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展,从而夹带更多的沙尘,并卷扬得更高。 除此之外,前期干旱少雨,天气变暖,气温回升,是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用,是沙尘暴形成的有利条件之一。 沙尘暴形成的物理机制 在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下,引起锋区附近中小尺度系统生成、发展,加剧了锋区前后的气压、温度梯度,形成了锋区前后的巨大压温梯度。在动量下传和梯度偏差风的共同作用下,使近地层风速陡升,掀起地表沙尘,形成沙尘暴或强沙尘暴天气。 沙尘暴主要危害方式 ⑴ 强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人蓄亡。 ⑵ 沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。 ⑶ 土壤风蚀:每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害,风蚀深度可达1~10厘米。据估计,我国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流失高达106~107 吨,其中绝大部分粒径在10微米以下,对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。 ⑷ 大气污染:在沙尘暴源地和影响区,大气中的可吸入颗粒物(TSP)增加,大气污染加剧。以1993年“5.5”特强沙尘暴为例,甘肃省金昌市的室外空气的TSP浓度达到1016 mg/m3,室内为80 mg/m3,超过国家标准的40倍。2000年3—4月,北京地区受沙尘暴的影响,空气污染指数达到4级以上的有10天,同时影响到我国东部许多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在内的18个城市的日污染指数超过4级。 黑风的危害 黑风的危害主要有两个字,一是风二是沙。 大风的危害也有两:一是风力破坏,二是刮蚀地皮。 先说风力破坏。大风破坏建筑物,吹倒或拔起树木电杆,撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜等等。此外,由于西北地区四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等经济作物出苗,生长子叶或真叶期和果树开花期,此时最不耐风吹沙打。轻则叶片蒙尘,使光合作用减弱,且影响呼吸,降低作物的产量;重则苗死花落,那就更谈不上成熟结果了。例如,993年5月5日黑风,使西北地区8.5万株果木花蕊被打落,10.94万株防护林和用材林折断或连根拔起。此外,大风刮倒电杆造成停水停电,影响工农业生产。1993年5月5日黑风造成的停电停水,仅金昌市金川公司一家就造成经济损失8300万元。 大风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。例如1993年5月5日黑风平均风蚀深度十厘米(最多50厘米),也就是每亩地平均有60到70立方米的肥沃表土被风刮走。其实大风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子积在土壤中,使土壤肥力大为降低。此外大风夹沙粒还会把建筑物和作物表面磨去一层,叫做磨蚀,也是一种灾害。 沙的危害主要是沙埋。前面说过,狭管,迎风和隆起等地形下,因为风速大,风沙危害主要是风蚀,而在背风凹洼等风速较小的地形下,风沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑风中发生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚处达到了1.2米。 此外更重要的是,人的生命的损失。例如1993年5月5日黑风死亡85人,伤264人,失踪31人。此外,死亡和丢失大牲畜12万头,农作物受灾560万亩,沙埋干旱地区的生命线水渠总长2000多公里,兰新铁路停运31小时。总经济损失超过5.4亿元。
六、沙尘暴天气的危害
沙尘暴天气是我国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气,可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等,污染自然环境,破坏作物生长,给国民经济建设和人民生命财产安全造成严重的损失和极大的危害。沙尘暴危害主要在以下几方面: 1、生态环境恶化 出现沙尘暴天气时狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫,凡是经过地区空气浑浊,呛鼻迷眼,呼吸道等疾病人数增加。如1993年5月5日发生在金昌市的强沙尘暴天气,监测到的室外空气含尘量为1016毫米/立方厘米,室内为80毫米/立方厘米,超过国家规定的生活区内空气含尘量标准的40倍。 2、生产生活受影响 沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光,天气阴沉,造成太阳辐射减少,几小时到十几个小时恶劣的能见度,容易使人心情沉闷,工作学习效率降低。轻者可使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病,严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡、刮走农田沃土、和幼苗。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧,覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘,影响正常的光合作用,造成作物减产。 3、生命财产损失 1993年5月5日,发生在甘肃省金昌、威武、民勤、白银等地市的强沙尘暴天气,受灾农田253.55万亩,损失树木4.28万株,造成直接经济损失达2.36亿元,死亡50人,重伤153人。2000年4月12日,永昌、金昌、威武、民勤等地市强沙尘暴天气,据不完全统计仅金昌、威武两地市直接经济损失达1534万元。 4、交通安全(飞机、汽车等交通事故) 沙尘暴天气经常影响交通安全,造成飞机不能正常起飞或降落,使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。
七、沙尘暴产生的原因
沙尘暴缘起土壤风蚀 据新华社兰州电在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下,一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验近日用品顺利完成。 通过实验,专家们发现,土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。风是土壤最直接的动力,其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一。 这项实验还证明,植物措施是防治沙尘暴的有效方法之一。专家认为植物通常以3种形式来影响风蚀:分散地面上一定的风动量,减少气流与沙尘之间的传递;阻止土壤、沙尘等的运动。 此外,通过实验研究人员得出一条结论:沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物,而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被,工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被,扰动地面结构,形成大面积沙漠化土地,直接加速了沙尘暴的形成和发育。 沙尘暴的元凶:大气环流 北京春天里发生沙尘暴的短暂一幕,只不过是中国北方连绵约30万平方公里的黄土高原在二三百万年中每年都要经历的天气过程,所不同的是,后者的风力更强,刮风的时间更长(可以持续几天),沙尘的来源并不是50米开外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。 就如同上帝在玩一个匪夷所思的游戏:他把中国西北部和中亚地区沙漠和戈壁表面的沙尘抓起来往东南方向抛去,任凭沙尘落下的地方渐渐堆积起一块高地。这个游戏从大约240万年以前就开始了,上帝至今乐此不疲(2002年《自然》杂志发表了中国学者的最新研究成果,把其开始的时间推到了2200万年前)。 事实上,风就是上帝抛沙的那只手。 印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。这个过程持续6000多万年以后,到了距今大约240万年前,青藏高原已有2000多米高了。 地表形态的巨大变化直接改变了大气环流的格局。在此之前,中国大陆的东边是太平洋,北边的西伯利亚地区和南边喜马拉雅地区分别被浅海占据着,西边的地中海在当时也远远伸入亚洲中部,所以平坦的中国大陆大部分都能得到充足的海洋暖湿气流的滋润,气候温暖而潮湿。中国西北部和中亚内陆大部分为亚热带地区,并没有出现大范围的沙漠和戈壁。 然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力。与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原。 在中国西北部和中亚内陆的沙漠和戈壁上,由于气温的冷热剧变,这里的岩石比别处能更快地崩裂瓦解,成为碎屑,地质学家按直径大小依次把它们分成:砾(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙颗粒,能被带到3500米以上的高空,进入西风带,被西风急流向东南方向搬运,直至黄河中下游一带才逐渐飘落下来。 二三百万年以来,亚洲的这片地区从西北向东南搬运沙土的过程从来没有停止过,沙土大量下落的地区正好是黄土高原所在的地区,连五台山、太行山等华北许多山的顶上都有黄土堆积。当然,中国北部包括黄河在内的几条大河以及数不清的沟谷对地表的冲刷作用与黄土的堆积作用正好相反,否则的话,黄土高原一定不会是现在这样,厚度不超过409.93米。太行山以东的华北平原也是沙土的沉降区,但是这里是一个不断下沉的区域,同时又发育了众多河流,所以落下来的沙子要么被河流冲走,要么就被河流所带来的泥沙埋葬了。 中国古籍里有上百处关于“雨土”、“雨黄土”、“雨黄沙”、“雨霾”的记录,最早的“雨土”记录可以追溯到公元前1150年:天空黄雾四塞,沙土从天而降如雨。这里记录的其实就是沙尘暴。 雨土的地点主要在黄土高原及其附近。古人把这类事情看成是奇异的灾变现象,相信这是“天人感应”的一种征兆。晋代张华编的博物志中就记有:“夏桀之时,为长夜宫于深谷之中,男女杂处,十旬不出听政,天乃大风扬沙,一夕填此空谷。” 1966—1999年间,发生在我国的持续两天以上的沙尘暴竟达60次。中科院刘东生院士认为,黄土高原应该说是沙尘暴的一个实验室,这个实验室积累了过去几百万年以来沙尘暴的记录。中国西北部沙漠和戈壁的风沙漫天漫地洒过来,每年都要在黄土高原上留下一层薄薄的黄土。
八、沙尘暴在生态系统中的作用
沙尘暴的危害虽然甚多,但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系所不能或缺的部份,例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源,而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳,以减缓温室效应的危害,因此沙暴的影响层级并非全为负面。或许在另一层面来说,沙尘暴也许也是地球为了应对环境变迁的一种症候,就像我们感冒了会发生咳嗽是为了排除气管中的废物一样。为研究沙暴提供塔斯曼海养分以及其它诸多效应等,澳洲曾汇集了许多气候学者。他们发现澳洲沙暴的红色石英沉积物也可在新西兰找到,并且反而肥沃了新西兰的土地;因此澳洲沙尘暴所造成的养分损失却可造成新西兰土地的养分收获。而像是夏威夷当地肥沃的土壤沉积物根据分析资料也可证明有许多的养料成分也是来自遥远的欧亚大陆内部。正因为两地相隔万里,普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方,因此正是沙尘暴,把细小却包含养分的尘土携上3000米高空,穿越大洋,再播种一般把它们撒下来。除了夏威夷群岛,科学家还发现,地球上最大的绿肺―亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴,它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把盘石变得葱葱郁郁的秘密在于,沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。此外由于沙尘暴多诞生在干燥高盐碱的土地上,沙尘暴所挟带的一些土粒当中也经常带有一些碱性的物质,所以往往可以减缓沙尘暴附近沉降区的酸雨作用或土壤酸化作用。中国科学院大气物理研究所的王自发先生曾说:“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的PH值增加0.8-2.5,韩国增加05.-0.8,日本增加0.2-0.5。如果没有沙尘的作用,那么很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”也因此,沙尘暴虽然危害甚大,却也是地球自然生态当中的一个必经的过程,因为自人类有史以来,便有沙尘暴的出现了。只是我们应该更积极的找寻异常沙尘暴频率发生的机制,以真正解决异常气候变迁所对于环境的危害性。
九、沙尘暴的治理和预防措施
1.加强环境的保护,把环境的保护提到法制的高度来。 2.恢复植被,加强防止风沙尘暴的生物防护体系。实行依法保护和恢复林草植被,防止土地沙化进一步扩大,尽可能减少沙尘源地。 3.根据不同地区因地制宜制定防灾、抗灾、救灾规划,积极推广各种减灾技术,并建设一批示范工程,以点带面逐步推广,进一步完善区域综合防御体系。 4.人们对自然进行长期掠夺式开发,因而造成对自然生态环境的严重破坏,而环境的恶化又为沙尘暴提供了丰富的沙尘物质来源。 5.控制人口增长,减轻人为因素对土地的压力,保护好环境。 6.加强沙尘暴的发生、危害与人类活动的关系的科普宣传,使人们认识到所生活的环境一旦破坏,就很难恢复,不仅加剧沙尘暴等自然灾害,还会形成恶性循环,所以人们要自觉地保护自己的生存环境。 四道防线阻击沙尘暴 第一,在北京北部的京津周边地区建立以植树造林为主的生态屏障; 第二,在内蒙古浑善达克中西部地区建起以退耕还林为中心的生态恢复保护带; 第三,在河套和黄沙地区建起以黄灌带和毛乌素沙地为中心的鄂尔多斯生态屏障; 第四,尽快与蒙古国建立长期合作防治沙尘暴的框架,设置到蒙古国的保护屏障。
竺可桢(1890—14年)
我国卓越的科学家和教育家,当代著名的地理学家和气象学家,中国近代地理学的奠基人。建国前他先后执教于武昌高等师范学校、东南大学和中央大学,1928年任中央研究院气象研究所所长,1936年出任浙江大学校长直至1949年奉命北上筹建中国科学院。中华人民共和国诞生后,他担任中国科学院第一任副院长,同时担任中国科学技术协会副,中国气象学会理事长、名誉理事长,中国地理学会理事长等职。他还当选为历届全国人民代表大会常务委员会委员,并于1962年光荣地参加了中国***。他为发展我国科学和教育事业,奋斗了半个多世纪,真正做到了鞠躬尽,呕心呖血,他不愧是我国近代科学家、教育家的一面旗帜,气象学界、地理学界的一代宗师。
竺可桢字藕舫,浙江省绍兴市人。于1890年出生在东关镇一个普通家庭里。他的大哥是一位从事语文教学的秀才。在家庭的影响下,他从小就在私塾里读书,学习十分勤苦。中学阶段,读书于上海澄衷学堂和复旦公学,因嫌复旦学风太差退学,后到唐山路矿学堂读书。由于他学习努力,成绩卓著,五次考试都名列全班第一。1910年他以优异的成绩考取了公费留学生,赴美国伊利诺斯大学学习农学。后又转入哈佛大学地学系专攻气象。哈佛大学求实崇新、自由探讨的学风,给他深刻影响。1918年他以台风研究的优秀论文获得了博士学位,时年28岁。他怀着“科学救国”的理想,回到了祖国,先后执教于武昌高等师范学校和南京高等师范学校。1920年他受聘担任南京高师地学教授,次年,学校改称东南大学,在竺可桢主持下,建立了地学系,下设地理、气象、地质、矿物四个专业,并新任系主任。这是我国高校建立地学系之始。1927年学校又改名中央大学。在此期间,他一面担任地理系主任,主持日常行政工作;一面教授地学通论。气候学,气象学等课程,培养了我国第一批气象学和地理学研究及教育人才。张宝堃、吕炯、黄厦千、沈孝凰、胡焕庸等,都是这个时期培养出来的优秀学者。他还积极参加中国科学社,做了大量宣传工作。
在东南大学任教期间,他积极筹建校南农场气象测候所。1922年他主持购买了各种仪器设备,定期观测温度、湿度、气压、雨量、日照等项目。逐月发行南京气候报告。这是我国自建和创办气象事业的起点和标志。
1927年北代胜利,筹建中央研究院,下设观象台筹备委员会,分设天文、气象两研究所,担任中国气象学会副会长的竺可桢,又被任命为气象研究所所长。这时的气象研究所,既是全国的气象学术研究单位,又是领导全国气象事业建设的国家机构。竺可桢白手起家,克服了重重困难,努力发展我国气象事业,他首先领导了中国气象台站网的建设,提出了《全国设立气象测候所书》在十年的时间内,全国建立气台10处,测候处150处,雨量测候所1000处。在气象所成立的当年,就首先建成了南京北极阁气象台,这是我国近代气象科学事业的发祥地,也是当时中国气象科学研究中心和业务指导中心。在此期间,还开展了天气预报业务,拟订了《气象观测实施规程》,统一了观测时制、电码型式、风力等级标准、天气现象的编码等,开展了气象资料整编的出版业务。先后出版了《中国之雨量》、《中国之温度》、《中国气候资料》以及《气象月报》、《气象季刊》、《气象年报》等。1934年他发起成立中国地理学会。
1936年4月,他担任浙江大学校长,历时13年。他以“求是”为校训,明确提出中国的大学,必须培养“合乎今日的需要”的“有用的专门人才”的进步主张,抗日战争爆发后,他团结全校师生,携带图书仪器,先后经浙江建德,江西吉安、泰和,广西宜山等地,于1939年底迁至贵州省遵义和湄潭。在极端艰苦的条件下,他一面组织师生上课,一面以实际行动支援抗战,并为当地群众服务。在民主爱国的中,他始终站在进步学生一面,保护浙大师生的爱国正义行动。办学中,他十分重视学生的入学教育和毕业教育,注意培养学生坚实的基础理论和广博的知识,注重学生的实践训和智能培养,注重师资队伍的建设。
1949年4月杭州解放前夕,竺可桢领导浙大师生,积极准备迎接解放。同时电告国民党,坚决拒绝迁往台湾。他一个人隐居上海,闭户谢客,迎接解放。解放后,他高兴地出席了全国人民政治协商会议,积极投身新中国的建设。新中国成立后,竺可桢被任命为中国科学院副院长,同时兼任中国科学院生物学地学部主任、综合考察委员会主任、中国地理学会理事长、中国气象学会名誉理事长、全国科学技术协会副等职务。还被选为历届人民代表大会代表、人大常委会委员。
作为新中国地学界的组织者和教育家,他倡导建立了许多新的研究机构,并培养了大批地学骨干力量。强调地理学一定要摆脱单纯描述,用最新的科学成果和仪器设备,进行定位观测,建立实验室,用现代化的工作方法,综合运用生物、物理、化学、数学等基础科学方面最新的理论来进行研究论证。
竺可桢于1956年领导创建了中国科学院综合考察委员会,并一直兼任主任职务。他多次指出:要合理开发自然,发展国民经济,必须进行大规模的综合考察工作。综合考察应为国家和地方编制国民经济提供科学依据。其任务首先是调查自然条件和自然的基本特征与数量、质量,并在此基础上提出自然开发利用与治理保护的科学方案。早在解放初期,他就急国家之所急,积极投身于海南岛、雷州半岛和广西南部以发展橡胶为目的的地理调查研究工作。1951年又组织筹建了西藏工作队。为治理黄河,他主持组织了黄河中游水土保持综合考察队。此后,中科院专门成立了综合考察委员会,组织开展了四项重大考察任务。其一是西藏高原和康滇横断山区研究;其二是新疆、青海、甘肃、内蒙古地区的考察研究;其三是热带地区特种生物的研究;其四是主要河流水利的考察研究。在他的支持下。仅 1956—1957年两年间,就先后建立了6个综合考察队。它们是:黑龙江综合考察队,新疆综合考察队,华南与云南热带生物综合考察队。长江、黄河流域土壤调查队,柴达木盐湖科学考察队等。此外,还组织了治沙考察队,南水北调考察队等。到他去世时为止,在他领导下,中科院先后组织了25年规模不同的综合考察队,参加工作的达100多个单位,1万多人次。积累了大批珍贵资料,取得了丰硕科研成果。
作为卓越地理学家和地理教育家的竺可桢,不仅创建了我国最早的地理系,培养了一大批地理科学专门人才,而且在许多地理学重大领域和重大问题上,提出了创造性意见。他认为:地理学是经济建设事业中的基础科学,是研究现代地面环境的科学。因而应着重研究现代地表面的岩石圈、水圈、气圈与人类的相互作用,研究地球外壳结构及其组成部分的发生、发展、分布和各组成部分之间相互制约、相互转换的科学。我国的地理学,正是沿着这一方向健康发展的,在地理学研究方法方面,他十分重视地域分异规律的研究,早在1929年他就发表了《中国气候区域论》,开创了这方面研的先例。1958年他发表了《中国亚热带》一文,指出:不应将热带北界移至南岭,也不应将华北各地、东北南部和新疆南部都划归亚热带。他说:亚热带的气候可以这样规定:即冬日微寒,足使喜热的热带作物不能良好生长。每年冬季,虽有冰雪,但无霜期在八个月以上。作物一年可以有两造收获。他不仅提出了划分的标准,同时明确指出了亚热带的北界和南界。他的见解,得到学术界的公认。
竺可桢在气象气候学研究中的成就,引起了国内外学术界的高度重视。他早年就从事台风和东亚季风的研究,在气候变迁领域的研究中,更有着卓越的贡献。他持之以恒,锲而不舍,数十年如一日,研究了大量经、史、子、集,及中外文献,研究中国和世界历史时期的气候变迁。1961年他撰写了《历史时代世界气候的波动》,12年他又发表了《中国近五千年来气候变迁初步研究》等学术论文。前者依据北冰洋海冰衰减、苏联冻土带南界北移、世界高山冰川后退、海面上升等有关文献资料记述的地理现象,证明了二十世纪气候逐步转暖,并由此追溯了历史时期和第四纪世界气候、各国水旱寒暖转变波动的历程,发现十七世纪后半期长江下游的寒冷时期与西欧的“小冰期”相一致。最后指出:太阳辐射强度的变化,可能是引起气候波动的一个重要原因。从而为历史气候的研究提供了新的论据。后一篇论文,可说是他数十年深入研究历史气候的心血的结晶,是一项震动国内外的重大学术成就,他充分利用了我国古代典籍与方志的记载,以及考古的成果、物候观测和仪器记录资料,进行去粗取精、去伪存真的研究,得出了令人信服的结论。文章指出:从仰韶文化到安阳殷墟的二千年间,黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃,一月温度约3—5℃;此后的一系列冷暖变动,幅度大致在1—2℃,每次波的周期,历时约400年至800年;历史上的几次低温出现于公元前 1000年、公元400年、1200年和1700年;在每一400年至800年的周期中,又有周期为50—100年的小循不,温度变动的幅度0.5— 1℃;气候的历史波动是世界性的,但每一最冷时期,似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现,而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸。大变动的原因主要受太阳辐射的控制,小变动的原则与大气环流活动有关。这项研究,博大精深,严谨缜密,为学术界树立了光辉的榜样,受到国内外学者的高度赞扬。我国历史地理学家谭其骧: “每读一遍使我觉得此文功夫之深,分量之重,为多年所少见的作品,理应侧身于世界名著之林。”日本气候学家吉野正敏说:“在气候学的历史中,竺可桢起了巨大的作用。……经过半个世纪到今天,他所发表的论文,仍然走在学术界的前面。”
在气象科学研究中,竺可桢一向十分重视气象气候与生产及人类生活的联系。早在1922年,他就发表过《气象学与农业之关系》的学术论文。1964年他又发表了《中国气候特点及其粮食作物生产的关系》,他运用植物学的原理,以太阳辐射总量、温度、雨量三个气候要素为依据,分析了我国气候的特点,气候与农作物生产的关系,论述了我国粮食作物在各地区发展的潜力及限度,为改革栽培制度提出了方向性的意见。这篇论文,受到学术界的高度重视,竺可桢也因之受到的接见。
竺可桢又是我国物候学研究的创始者。他从1921年起就观察记录物候。1963年和宛敏渭合著《物候学》出版。内容丰富,文字通俗,,普及了物候学知识,提倡因地制宜,利用物候规律安排农事活动。此书一出就迅速销售一空。
竺可桢热爱中国***,热爱社会主义事业,1962年6月他以七十二岁高龄,光荣地参加了中国***,实现了他多年的夙愿。他品德高尚,大公无私,严以律己,宽以待人;他治学严谨,精益求精,持之以恒,实事求是;他关心青年,奖掖后进,待人诚恳,平易近人;他工作深入,认真细致,鞠躬尽瘁,艰苦奋斗;他坚持原则,追求真理,不畏强御,刚直不阿;他勤奋好学,联系实际,锲尔不舍,始终如一。他不仅在创建近代地理学和气象气候学方面做出了卓越贡献,他追求真理、公而忘私的精神,他的治学态度和工作态度,也为青年一代树立了光辉的榜样。
竺可桢也是我国现代物候学发展的推动者,物候学是他呕心沥血做出了重要贡献的领域之一。我国现代物候学的每一成就都是和他的工作分不开的。
他是我国现代物候观测网的倡导者和组织者。组织起统一的、严格的物候观测网,是现代物候学发展的重要标志。早在1931年的《论新月令》一文里,竺可桢在总结了我国古代物候方面的成就后,就倡议应用新方法开展物候观测。在他的推动下,从1934 年起,前中央研究院气象研究所便选定了21种植物、9种动物、几种水文气象现象和差不多全部农作物,委托各地的农事试验场进行观测,这是我国最早的有组织的物候观测。现在保留有1934—1940年的7年记录,由于抗战期间不少地方停测,其中仅有1934—1936年的记录比较完整。比较正规和连续的观测是从解放后开始的。1953年开始冬小麦的物候观测工作,继而又进行了棉花、水稻的物候观测。1957年起把农作物物候的观测工作推向了全国。1961 年,在竺可桢的指导下,由中国科学院地理研究所主持建立了全国物候观测网,制定了物候观测方法(草案),确定国内共同物候观测种类:木本植物33种、草本植物2种、动物11种。可惜1966—11年中,多数单位中断了观测,直至12年才得以恢复。近年,国家气象局所属的各农业气象试验站也开始了物候观测。观测资料已陆续出版,第一期年报的命名和内容,都是竺可桢亲自审定过的。
他还带头撰写物候专著,普及物候知识。1963年出版、13年增订重印的《物候学》一书,是竺可桢多年研究物候的结晶。他结合我国的实际,系统地介绍了物候学的基本原理,我国古代的物候知识,世界各国物候学的发展,物候学的基本定律,利用物候预告农时的方法等。13年重印本中增加的“一年中生物物候推移的原动力”一章中他应用唯物辩证法,阐释了物候变化的内外因素及其联系;由于物候变化原因的复杂性,他提出应从生理学、遗传学等方面探索其奥秘。他还认为,物候工作是群众性的工作,希望能在农村广泛开展起来。全书深入浅出,通俗易懂,具有较高的科学性、知识性。他的《中国五千年来气候变迁的初步研究》一文,大量引用了古物候资料和用了物候学分析方法。日本气候学家吉野正敏评介该文时,说:“在气候学的历史中,竺可桢起了巨大的作用……经过半个世纪到今天,他所发表的论文,仍然走在学术界的前面。