我國(guó)校園氣象站的規(guī)模結(jié)構(gòu)格局與評(píng)價(jià)

1、<p>　　我國(guó)校園氣象站的規(guī)模結(jié)構(gòu)格局與評(píng)價(jià)</p><p>　　摘要 通過對(duì)我國(guó)校園氣象站結(jié)構(gòu)規(guī)模的綜合分析與評(píng)價(jià)，提出我國(guó)校園氣象站的發(fā)展趨勢(shì)和前景。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 校園氣象站；結(jié)構(gòu)規(guī)模；發(fā)展趨勢(shì)和前景 </p><p>　　中圖分類號(hào) G483 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1671-489X（2008）10-0009-02 &l

2、t;/p><p>　　Scale Structure and Evaluation in Campus Weather Station//Ren Yongxia </p><p>　　Abstract Through comprehensive analysis and evaluation, the paper presents the developing trend and foreg

3、round for our campus weather station. </p><p>　　Key words campus weather station；structure scale；developing trend and future </p><p>　　Author’s address No.14 Middle School in Wenzhou，Wenzhou,

4、Zhejiang 325003 </p><p>　　氣象站進(jìn)入校園是20世紀(jì)30年代由竺可楨先生提出，并率先在他任教的東南大學(xué)校園中創(chuàng)建。而后，我國(guó)中小學(xué)的校園中也曾建立過不少氣象站。新中國(guó)成立后，黨和人民政府非常重視中小學(xué)的氣象科學(xué)教育與普及，因此，校園氣象站猶如雨后春筍，在共和國(guó)的中小學(xué)校園中紛紛誕生建立。20世紀(jì)六七十年代，上海市就有70%的中小學(xué)都曾建立過校園氣象站。校園氣象站不但在我國(guó)中小學(xué)的教育與

5、教學(xué)中發(fā)揮巨大作用，而且還為我國(guó)社會(huì)主義科學(xué)人才的培養(yǎng)作出了輝煌貢獻(xiàn)，并且在中小學(xué)的校園中形成了一道蔚為壯觀的靚麗風(fēng)景。 </p><p>　　隨著我國(guó)教育改革的不斷深入和蓬勃發(fā)展，校園氣象站作為進(jìn)一步貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院“科教興國(guó)”戰(zhàn)略和對(duì)中小學(xué)生實(shí)施“科技教育”的載體與平臺(tái)，它更是一展豐姿，充分展現(xiàn)了它獨(dú)特的個(gè)性和多面體的三維作用。同時(shí)，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展，校園氣象站的內(nèi)在機(jī)制功能不斷提高和完善，

6、結(jié)構(gòu)格局也不斷更新發(fā)展。目前，我國(guó)校園氣象站基本上形成了地面氣象人工觀測(cè)站、地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站和地面氣象綜合觀測(cè)站等三大規(guī)模結(jié)構(gòu)格局。 </p><p>　　1 地面氣象人工觀測(cè)站 </p><p>　　地面氣象人工觀測(cè)站是氣象工作的基礎(chǔ)，是獲取大氣要素?cái)?shù)據(jù)的基本場(chǎng)所。中小學(xué)中的校園氣象站是完全以國(guó)家氣象行政部門頒布的氣象臺(tái)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求為藍(lán)本進(jìn)行建設(shè)的。 </p>&

7、lt;p>　　地面氣象人工觀測(cè)站一般由工作室、觀測(cè)場(chǎng)和氣象儀器構(gòu)成。 </p><p>　　工作室是氣象站的心臟部分，是整個(gè)氣象站組織工作的基礎(chǔ)，是室內(nèi)儀器安裝、氣象數(shù)據(jù)處理和氣象產(chǎn)品制作的中心。工作室的面積一般不小于20 m2，還要置放工作臺(tái)、文件柜等設(shè)施。 </p><p>　　觀測(cè)場(chǎng)是安裝氣象儀器的專門場(chǎng)所。按照中國(guó)氣象局頒布的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》規(guī)定，其面積有25 m&#

8、215;25 m和20 m×16 m 2種規(guī)格，而且還要求四周200 m以內(nèi)不得有視程障礙物。 </p><p>　　氣象儀器是獲取各大氣要素的專門工具。氣象臺(tái)站所使用的儀器必須是國(guó)家氣象行政部門指定的氣象儀器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。儀器的品種與數(shù)量必須滿足規(guī)定的基本氣象要素的觀測(cè)要求。 </p><p>　　按照國(guó)家氣象局規(guī)定的地面氣象人工觀測(cè)站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，我國(guó)大部分的校園氣象

9、站都沒能達(dá)到。首先是觀測(cè)場(chǎng)普遍偏小，同時(shí)四周200 m以內(nèi)無法排除視程障礙物。有的學(xué)校還采取分塊的方法，將儀器分別安裝在幾個(gè)地方。還有的學(xué)校將觀測(cè)場(chǎng)安置在樓頂上，造成所獲氣象數(shù)據(jù)的實(shí)際誤差。其次是氣象儀器的購(gòu)置，有的校園氣象站采用了教學(xué)儀器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品來替代，極大程度地影響了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重地破壞了校園氣象站建設(shè)的嚴(yán)肅性和科學(xué)性，致使校園氣象站成了單純的教學(xué)工具。 </p><p>　　地面氣象人工觀測(cè)

10、站是中小學(xué)校園中建設(shè)歷史最悠久，使用范圍最廣泛，也是氣象科學(xué)教育要求最基本的基礎(chǔ)設(shè)施。在70多年的運(yùn)轉(zhuǎn)中，曾為我國(guó)中小學(xué)的氣象科學(xué)教育、課外興趣活動(dòng)、共青團(tuán)少先隊(duì)組織活動(dòng)、氣象科學(xué)探究立下了汗馬功勞。雖然它的發(fā)展參差不齊，但還是有許多單位做出了成績(jī)作出了貢獻(xiàn)。如湖南省懷化市洪江區(qū)幸福路小學(xué)、浙江省德清縣洛舍中心校等校園氣象站都能被當(dāng)?shù)氐臍庀蟛块T定為該地區(qū)的氣象觀測(cè)點(diǎn)，所觀測(cè)的氣象數(shù)據(jù)允許輸入氣象部門的數(shù)據(jù)庫。小氣象員們的科學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告都能

11、得到國(guó)家、省、市、縣領(lǐng)導(dǎo)部門的承認(rèn)與表彰。有的實(shí)驗(yàn)報(bào)告還被全國(guó)性的報(bào)紙雜志刊載，有的還被編入科普書籍，甚至教學(xué)參考書。 </p><p>　　地面氣象人工觀測(cè)站是我國(guó)中小學(xué)中優(yōu)秀的教育裝備和不可多得的教學(xué)資源。它不但適合中小學(xué)完成教學(xué)大綱、新課程標(biāo)準(zhǔn)和課本規(guī)定要求的氣象科學(xué)教學(xué)，而且還可以為氣象科技活動(dòng)提供平臺(tái)，為素質(zhì)教育提供載體，實(shí)在是功不可沒。 </p><p>　　但是，地面氣象

12、人工觀測(cè)站也有其無法修正的局限：1）只能供為數(shù)不多的氣象活動(dòng)小組成員使用，無法承擔(dān)氣象科學(xué)普及和大面積學(xué)生群體共同參與活動(dòng)；2）局限于單一的校內(nèi)氣象觀測(cè)，無法與其他學(xué)校的校園氣象站進(jìn)行氣象信息的交流與溝通；3）只能獲取定時(shí)觀測(cè)的氣象要素?cái)?shù)據(jù)，而無法獲取其他任意時(shí)間的氣象要素?cái)?shù)據(jù)，如節(jié)假日、假期和夜間等時(shí)間的氣象要素?cái)?shù)據(jù)；4）所獲的氣象要素?cái)?shù)據(jù)的意義只代表學(xué)校所在地的大氣狀況，而無法獲取可以相互對(duì)比的數(shù)據(jù)，也就是說只有時(shí)間縱向數(shù)據(jù)而無時(shí)間

13、橫向數(shù)據(jù)；5）人工觀測(cè)所產(chǎn)生的誤差無法用科學(xué)的方法來訂正。 </p><p>　　2 地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站 </p><p>　　地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站是20世紀(jì)八九十年代誕生的氣象科學(xué)發(fā)展的新生事物，是一種能夠自動(dòng)觀測(cè)、記錄和存儲(chǔ)氣象數(shù)據(jù)的設(shè)備，是目前國(guó)內(nèi)外氣象部門所屬的氣象臺(tái)站、專業(yè)氣象臺(tái)站和軍事氣象臺(tái)站都在廣泛使用的基礎(chǔ)設(shè)備。它能自動(dòng)采集風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、雨量、蒸發(fā)、日照、

14、紫外線與太陽輻射等八大氣象要素的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為大氣監(jiān)測(cè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究等提供與存儲(chǔ)準(zhǔn)確科學(xué)的數(shù)據(jù)。目前，世界各國(guó)的氣象臺(tái)站與校園氣象站都在推廣使用。 </p><p>　　首先將地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站引進(jìn)校園的是我國(guó)臺(tái)灣省的臺(tái)北市。20世紀(jì)90年代，臺(tái)北市12個(gè)區(qū)的60所中小學(xué)都安裝了地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站，并組成了全球領(lǐng)先的微觀（micro）氣象網(wǎng)。這些學(xué)校的校園氣象站既是一個(gè)各自獨(dú)立的地面氣象觀測(cè)站，在自己學(xué)校的

15、網(wǎng)頁上顯示校內(nèi)每天的天氣變化狀況。同時(shí)各校校園氣象站也會(huì)將每天的觀測(cè)資料送至臺(tái)北市校園氣象網(wǎng)。在這集中型的氣象網(wǎng)中，網(wǎng)站的瀏覽者除了分別看到60所學(xué)校所收集的實(shí)時(shí)或歷史的氣象資料，也可以同時(shí)看到60所學(xué)校在同一時(shí)間內(nèi)所收集到的特定氣象要素?cái)?shù)據(jù)。 </p><p>　　其次是“香港聯(lián)校氣象網(wǎng)”。該網(wǎng)是本世紀(jì)初由香港新界翁佑中學(xué)發(fā)起，由香港地區(qū)30多所學(xué)校響應(yīng)參加所組成的。這些中小學(xué)都統(tǒng)一安裝了地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站，

16、由香港天文臺(tái)、香港城市大學(xué)大氣實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一集中，每天收集各校地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站所獲取的氣象數(shù)據(jù)，通過專門網(wǎng)頁公示。同時(shí)定時(shí)組織成員學(xué)校聯(lián)合開展一系列氣象科學(xué)探究活動(dòng)。 </p><p>　　再則就是北京數(shù)字氣象網(wǎng)。2007年初，由北京市氣象局牽頭組織海淀區(qū)八所中小學(xué)安裝了地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站，并編寫了統(tǒng)一的氣象科學(xué)教育校本教材，進(jìn)行共同的氣象科學(xué)教育與探究活動(dòng)。 </p><p>　　地面

17、氣象自動(dòng)觀測(cè)站能獲取定時(shí)觀測(cè)以外任意時(shí)間的氣象數(shù)據(jù)，并長(zhǎng)期存儲(chǔ)保留。它不但可以獲取時(shí)間縱向數(shù)據(jù)還可以獲取時(shí)間橫向數(shù)據(jù)；同時(shí)，所獲取的氣象要素?cái)?shù)據(jù)比人工觀測(cè)更準(zhǔn)確更科學(xué)。通過網(wǎng)絡(luò)可使各校之間進(jìn)行溝通與交流，使長(zhǎng)期禁錮在校園內(nèi)的氣象科技活動(dòng)突破學(xué)校圍墻，創(chuàng)設(shè)出更大的科學(xué)探究空間。而且還可以吸收更廣泛的學(xué)生群體參與活動(dòng)。 </p><p>　　但是，地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站也有其不可避免的缺陷：自動(dòng)觀測(cè)代替了人工觀測(cè)以后，

18、導(dǎo)致“科技教育”中學(xué)生要人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的要求無法實(shí)施；減少對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)技術(shù)技能訓(xùn)練的平臺(tái)；失去了各項(xiàng)素質(zhì)培養(yǎng)訓(xùn)練的優(yōu)秀載體。 </p><p>　　3 地面氣象綜合觀測(cè)站 </p><p>　　地面氣象綜合觀測(cè)站是我國(guó)教育改革深入發(fā)展和對(duì)中小學(xué)生實(shí)施“科技教育”的新時(shí)代產(chǎn)物。它的綜合方式有3種類型。 </p><p>　　第一種類型是地面氣象人工觀測(cè)站和地面氣

19、象自動(dòng)觀測(cè)站并設(shè)。目前，世界各國(guó)和我國(guó)各地的各類氣象臺(tái)站都采用這種綜合設(shè)置的方式建設(shè)，這種綜合設(shè)置是氣象科學(xué)發(fā)展的基本趨勢(shì)。設(shè)有這種地面氣象綜合觀測(cè)站的有北京第十八中學(xué)的校園氣象站和重慶市北碚區(qū)大磨灘小學(xué)的校園氣象站等。 </p><p>　　第二種類型是地面氣象人工觀測(cè)站和地面氣象模擬觀測(cè)站并設(shè)。地面氣象模擬觀測(cè)站是將地面氣象人工觀測(cè)站按比例縮小設(shè)置在室內(nèi)，專門供氣象科學(xué)教學(xué)和學(xué)生氣象科學(xué)技術(shù)培訓(xùn)之用。設(shè)有這

20、種地面氣象綜合觀測(cè)站的有浙江省岱山縣秀山小學(xué)的校園氣象站。 </p><p>　　第三種類型是地面氣象人工觀測(cè)站、地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站和地面氣象模擬觀測(cè)站等三站并設(shè)。這種集人工、自動(dòng)和模擬于一體設(shè)置規(guī)模格局的校園氣象站是“科技教育”中的一種創(chuàng)新之舉。設(shè)有這種類型校園氣象站的有遼寧省大連市沙河口區(qū)中小學(xué)生科技中心。他們這種規(guī)模類型建設(shè)的校園氣象站在國(guó)內(nèi)尚屬首例。 </p><p>　　地面

21、氣象綜合觀測(cè)站是在地面氣象人工觀測(cè)站和地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)出來的校園氣象站新模式。它既能使地面氣象人工觀測(cè)站和地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站的長(zhǎng)處得到優(yōu)化，短處得到充補(bǔ)。又能為氣象科學(xué)在中小學(xué)中的全面普及和吸收更多的學(xué)生群體參加氣象科技活動(dòng)提供廣闊的科學(xué)空間與活動(dòng)平臺(tái)。同時(shí)，有效地彌補(bǔ)了地面氣象人工觀測(cè)站只限于少數(shù)人參與活動(dòng)和地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站省略了學(xué)生動(dòng)手訓(xùn)練環(huán)節(jié)的缺陷。為學(xué)校氣象科學(xué)教育和氣象科技活動(dòng)闖出了一條新路，為我國(guó)校園氣象站的

22、發(fā)展創(chuàng)出新方向。 </p><p>　　地面氣象綜合觀測(cè)站的誕生，是我國(guó)校園氣象站又一次跨越性發(fā)展進(jìn)步的標(biāo)志；是我國(guó)氣象科學(xué)教育和氣象科技活動(dòng)深入發(fā)展的標(biāo)志；是我國(guó)“科技教育”實(shí)施在技術(shù)與措施上創(chuàng)新的具體展示；是我國(guó)教育技術(shù)裝備進(jìn)步的實(shí)際展現(xiàn)。它將帶動(dòng)與促進(jìn)其他學(xué)科科技教育與活動(dòng)的共同進(jìn)步與發(fā)展。 </p><p>　　從上述3種規(guī)模結(jié)構(gòu)類型校園氣象站的格局來看，基本上彰顯了我國(guó)校園氣

23、象站的發(fā)展過程和目前現(xiàn)狀。但從我國(guó)氣象科學(xué)教育普及和“科技教育”實(shí)施的時(shí)代要求來看，地面氣象人工觀測(cè)站的進(jìn)一步完善普及，地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站的迅速推廣組合，特別是地面氣象綜合觀測(cè)站的裝備發(fā)展，應(yīng)該成為我國(guó)校園氣象站未來規(guī)模結(jié)構(gòu)格局的總趨勢(shì)和大方向。 </p><p>　　建立和建設(shè)校園氣象站的目的就是為“科教興國(guó)”、教育改革和素質(zhì)教育的具體實(shí)施提供優(yōu)秀的平臺(tái)和載體。它的總體目標(biāo)就是通過氣象科學(xué)教育提高中小學(xué)學(xué)生的