气象灾害概念范文篇1
气候改变再认识
规模浩大、同时也是制造温室气体足够多的巴厘岛全球气候大会刚刚落幕,人们沉浸在人类第一次绘制出的遏制全球变暖“巴厘岛路线图”的喜悦中。为了这样一个胜利的大会,联合国秘书长冒着巨大的风险,在大会召开之前亲自飞临南极,凝视着不断融化的南极冰盖,为环境恶化给南极企鹅带来的生存危机而忧心忡忡。也是在这样的大会上,一直拒绝引用“全球变暖”称谓、而坚持用“气候改变”提法的美国代表也在大会最后时刻作出妥协,为“路线图”的出台铺平了道路。
现在,害怕承担太多全球变暖温室气体减排责任而坚持“气候改变”名称的美国至少获得了更多的实证性支持。在“气候改变”涵盖了“全球变暖”、“全球变冷”或“全球暴冷暴热”等诸多表征的语境下,2008年中国农历新年前后全球性一场罕见的大寒冬,扫去了人们曾有的暖冬似夏的记忆。澎湖列岛沙滩上冷死的海鱼尸骨累累,耐低温的水产动物遭到彻骨寒冷海水的“种族灭绝”,越南北部凝冻天气一夜冻死数万牲畜,苦难的阿富汗饥民成百上千冻死于寒屋。而一向不知冬天为何季的圣城耶路撒冷、巴格达等城市大雪突降,“沙特掉进了冰窟窿”。在中国内地,风灾雨灾雪灾冰冻灾一道袭来,压垮电力交通自来水输送网,很多城镇村庄锁在冰雪中,成了绝望的孤岛。
看来,人类不可能仅根据宾夕法尼亚大街上的樱花提早数月怒放、欧洲夏季热浪滚滚等单纯的数个高温实例,就认定全球气候会毫不犹豫直线性地变暖下去。从联合国气候报告中也可看出,全球暖化是个统计概念,它的立足点在于自人类有系统性的大气温度记录以来的150年左右,全球平均气温上升了1.8度左右,但它并没有排除在数理统计的时间跨度内气候会来个“乍暖还寒,最难将息”的摇摆。这么看来,暖化是个结果性概念,而气候改变是个过程性概念。气候改变可以在瞬间爆发,捉摸不定,即使发生了逆向气候,也不改变在一定时间跨度内全球整体变暖的事实。
气候变冷危险性
很明显,今年的摇摆太厉害了,连耐寒冷的极地地带居民也冷得直哆嗦,而有地中海气候罩保护的欧洲冬季风雪之铺天盖地,也远超前几年甚至前数十年的水平。从西半球的美国到东半球的中国,北半球范围内“冷死人”的数量大大超过了北半球酷夏时“热死人”的数量,寒冷是叩向地狱之门的魔鬼之手。
据气象历史学家考证,蒙古人大举侵入中原之时,蒙古草原正上演历史上罕有的冰冻天气。正是冷得没法活,饥寒交加的蒙古人才不顾与中原达成的互不侵犯条约,挥师南下,铁蹄踏平了阳春三月暖洋洋的江南河山。而历史上英伦三岛内战连绵、尸横遍野之时,伦敦泰晤士河亦是冰封百里;欧洲大陆中世纪温暖时期过后的杀声一片,正发生在小冰河期最寒冷的时候。拿破仑轻取莫斯科、纳粹希特勒闪电战突袭莫斯科,最终却是兵败如山倒,败就败在寒冷冰雪气候上。
人类有足够理由怕冷不怕热。为了抵卸寒冷,光是取暖花掉的能源就是一笔天文开支,而农作物的歉收和肉类供应的减少,对人类食品安全构成巨大挑战;市场上食品售价飞涨引发整个国民经济的通货膨胀,严重威胁区域经济安全。风雪阻断交通和电力,使信息社会所珍视的信息自由也失去了物质支撑,再多的信息自由也救不回被冰雪锁困的人们。这样看,如果不算继发性的干旱或洪涝灾害,热浪等高温气候所造成的损失并不大于极度寒冷气候。据有关统计,本轮中国大陆所遭受的冰雪灾害直接经济损失高达1111亿元人民币,107人死亡,8人失踪。
从人类在地球上的分布密度可以看出,纬度越高,人口越稀少,纬度越靠近热带,人口密度也越高,这说明人类是“喜热厌寒”的动物。水产和农作物产量分布也如此。
去夏曾被热浪袭击的地中海国家,现正遭受着特冷寒流和特大风雪的袭击。西班牙、希腊、保加利亚、土耳其受灾之地交通全面瘫痪,电力系统近乎中断,风雪造成多人死亡,其损失超过了去年持续近一周的热浪袭击。
甚至连能源充裕的国家也怕冷。伊朗正在遭遇数十年不遇的冰冷冬季,在天然气源源不断输出国门之时,国人却因无气可燃而挨冻。据报一个寒冬下来,冻死了60多名居民。这在政治上是危险的,没有一个公民会漠视当权者把平民饿死冷死也要把粮食、能源用在国际主义上的无良之举。内贾德不怕以色列,就怕没完没了的冰冻天气会把百姓惹急了。
拉尼娜或是气候变冷的主因
气象学家最能扮演的角色是“事后诸葛亮”。没有一场特别重大的气候异常现象能被气象专家准确预测,内地返乡过年的民工们也用不着为中央气象局没有预报雪灾而气恼。人类要是想一劳永逸地把灾难要来临的通知书交由气象专家代收的话,人类就真的是没出息。正常的气候变动是可测的,它有一定规律,连花草鸟虫都知道。不正常的气候变化是不可测的,因为它发生在人类认知之前。
有气象物理学实验表明,温室气体的排放和大气污染物的增加,会阻挡阳光接触地表,减弱阳光能量,地球表面因缺乏应有的日光照射而趋冷,这就是“全球变冷”的一般性解释。但是这样的“趋冷”应是渐进式的,而非跳跃性的,不是令干燥酷热的阿拉伯沙漠上突然扬起漫天冰雪。“全球变冷”说或有一定道理,但绝非解释今年这场席卷北半球的寒冬的最佳答案。
跟热带风暴“厄尔尼诺”现象相反的“拉尼娜”现象或能解释这场灾难的成因。“拉尼娜”源于西班牙语的“LaNiNa”(意为“小女孩”),又被称为反厄尔尼诺现象,指赤道太平洋中东部水温反常下降的现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象大致交替出现,常被指为全球变暖的证据。
让气象学家备感意外的是,海水变冷引发的拉尼娜现象一般只活动在北纬30度之内,而今年的寒冷效应则纷纷跳出北纬30度之外,让冷的地方剧冷,让不冷的地方奇冷。这意味着,拉尼娜或是所有不怎么称职的解释依据中最为放心的依据,但依然不是最合适的解释。
地球气候或是进入了时冷时热的不稳定期,或是进入了周期性气候轮回期。在这样的背景下,坐而论道“巴厘岛路线图”基本上没有多少实际意义,减排或限排二氧化碳只具有纯商业价值,倒不如放手动员人类应对危机,尤其是刚刚经历暴冷的地区说不定接着的夏季里将面临一场暴热天气引发的灾难。人类的预测性的确很差,所以常问天神,但人类应对危机的准备工作却可以做得很出色。危机应对方面,连动物都能做得很出色:炎热的非洲大陆上的一种鱼,在炎热干旱天气到来时会吐出一种胶液把自己包裹在一个硬壳里,以方便人们把它贩运到凉爽的欧洲。
“破窗理论”破了谁的窗
灾难的最大悲哀在于没有给在灾难中死去的人们应有的怀念,也没有给因灾难而天亡的万物生灵应有的怀念。很多人在灾难之后,大谈“灾难经济学”,谈的是灾难重建对国民经济的贡献。这样的贡献再多,于人之生命又有何益?
气象灾害概念范文篇2
【摘要】本文对雷电灾害与电脑、通讯等现代化设备使用的关系,以及雷电研究与雷电灾害预报预警等现状进行了探讨,为做好雷电防护工作提出了一些参考,以期与同行交流。
【关键词】电子时代;雷电灾害;现状
在全球气候变暖背景下,各种极端天气气候事件频繁发生,雷电活动的发生强度和频度可能也受到了影响;城乡日益增多的高大建筑物增加了遭受雷击的几率;现代化、网络化、信息化建设进程的加快,各类电子设备、设施广泛应用,而这些电子系统对雷电产生的电磁辐射比较敏感,再加上各种线路的互连互通,就大大增加了发生雷电灾害的可能性;此外,信息传播渠道通畅且雷电灾害调查统计机制不断完善,这也使得雷电灾害信息得以更快、更充分地公开和传播。
据中国气象局雷电防护管理办公室不完全统计,在1997年-2008年的12年间,全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的雷电灾害事故有391起,平均每年因为雷击而造成的人员伤亡近千人。
1.雷电灾害多与电脑、通讯等现代化设备的使用有关
随着科技的发展,雷电灾害的危害形式与过去相比有了很大的变化,通信、广电、金融、医疗、电子系统等领域的弱电设施成了雷电的最大受害方。以2008年为例,全国发生的近万起雷电灾害事故中,约有80%就是雷电对各类电子设备、设施和家用电器造成的损害。因此,雷电灾害被称为“电子时代的一大公害”。
2.雷击电子设备的途径及损坏原理
雷击过电压损坏设备可分为两种情况,一种是受雷电直击,另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小,而绝大多数损坏为感应雷造成,雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体,因受直击雷引起的电位升高,会使电子设备造成反击,使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压,一种是:使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压,称为纵向过电压,地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压;另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备,横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压;或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因,如果在平衡线路上的两个纵向防护元件,其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿,也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的,在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。
3.雷电研究的现状
气象部门针对对雷电灾害对我国经济社会发展的危害,我们也组织开展了一些试验和研究。比如:中国气象局在北京和上海建设了具有国际先进水平的防雷装置(产品)测试中心,通过为科研机构和防雷产品企业提供测试、试验平台,促进了我国雷电防护技术的发展和产品质量的提升。另外,中国气象局还在广州建设了“野外雷电实验室”,通过实施人工引雷等试验手段,观测和获取雷电产生的电流、电磁光效应等。
4.雷电灾害预报预警工作的发展
4.1雷电监测预警现状
气象部门不断提高雷电灾害预报预警的业务能力和服务能力,这也是防雷减灾的基础。我们在全国建成了雷电定位系统,总探测站数达300余个,同时还开展了雷电天气、雷击落区和危害等级、大气电场等雷电监测分析和预报警报业务,加强雷电监测、短时和临近预警预报。
气象部门通过在防雷工程设计、施工、投入使用以及市场准入等各个环节加强监管,减少了防雷设计和施工的错误率,提高了防雷工程和防雷装置的质量。
4.2雷电科普宣传现状
加大了防雷的科普宣传力度。根据近10年来雷电灾害事例分析,造成雷击伤亡事故的主要原因是防雷意识淡薄、防雷常识缺乏。因此,雷电灾害的综合防御水平在很大程度上取决于全社会防雷意识的提高和科学知识的普及。2007年,为提高学生的防雷意识和能力,中国气象局组织制作了防雷科普DVD光盘和科普挂图,并联合国务院应急办和教育部免费向全国42万多所中小学赠送。截至目前,中国气象局及各地气象部门共筹集了近8000万元的资金用于3000多所中小学校防雷。
5.电子系统及电子设备的防雷措施
由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品,它的信号电压只有5~10伏,这种产品的电磁兼容能力较差,很容易感受脉冲过电压的袭击,它受雷击的概率又比较高,受雷电损坏的可能性就大。但是,电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因,给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口,信号输入输出接口,接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因,也是过电压波侵入的主要通道。基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。
按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程,综合考虑,全方位保护,力求将雷击灾害降低到最低。为此,规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压,约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然,浪涌电压被限制得越低,则设备越安全。因此,我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处,第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1.5~1.8kV,第二级将残压限制在0.9~1.2kV,第三级将残压限制在0.4~0.TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放,最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。
参考文献
[1]姜春.电子设备防雷击有关问题的看法[J].科技信息,2009(5).
气象灾害概念范文篇3
关键词防雷检测;雷击隐患;认识;误区
中图分类号TN95文献标识码A文章编号1674-6708(2012)58-0020-02
0引言
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一,其造成的建筑、设备损毁、人畜伤亡等事故损失惨重。白山市地处长白山山脉,平均海拔1000m以上,雷电活动频繁,属我国气候脆弱区,年平均雷暴日数35d,最多年份可达50d,6月份~7月份平均7d就会发生一次雷暴天气,超出全国平均数。近年来,白山市经济发展迅速,高层建筑日益增多,各类电子设备和通讯器材以及家用电器的广泛普及,导致诱发雷电灾害的因素越来越多,重大雷电灾害的危险性也不断攀升,实施防雷保护的重要性日益突出。由于防雷产品和防雷工程市场监管力度较差,加之防雷装置设计不规范或安装不科学等,使得防雷装置的检测工作成为雷电灾害防御体制中不可缺少的重要一环。白山市气象部门在多年防雷检测工作中积累了丰富的技术和经验,取得了明显的社会经济效益,但一些岗位人员在从事防雷检测工作的过程中还存在一些认识误区和片面理解,制约着工作的有效开展。本文结合多年防雷检测工作实际过程,对防雷检测工作中的几点认识误区进行分析探讨,并提出一些个人建议作为参考。
1防雷检测工作中的几点认识误区
1.1对防雷检测概念的误解
遵照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)等国家和行业防雷技术规范的规定和要求,防雷检测不仅要对现存防雷装置进行检测,还要对检测单位或民用的防雷设施是否完整配套作出全面评估。而通常情况下,防雷检测技术人员只是把对避雷针、避雷带和防静电接地等防雷设施的检测称为防雷安全检测,忽略了防雷技术措施的安全,可见,对防雷检测概念的理解存在一定的片面性,不能全面保障防雷安全。
1.2对防雷检测依据的误解
由于雷电防护涉及面广,针对各行业的防雷规范存在也较多,不同规范之间的技术规定有着或多或少的差异,有时还会相互冲突,而且防雷规范中有限的内容不能满足多样化的防雷安全服务现实情况,有关技术实施要求的不具体性造成了部分防雷检测依据的模糊。这就导致了检测技术人员在实际检测工作中,不能完全依据规范来评估检测结果,如果实际操作经验不足的新手检测人员,仅按规范标准进行评判检测,尽管判断有理有据,仍难以避免出错。
1.3对防雷检测工作性质的误解
防雷检测工作是一项利国利民的技术工作,要求检测人员具备高度的责任心和良好的科学素质与工作态度向单位或用户提供防雷安全技术服务,属于工作量大、工作辛苦的有偿服务。一些防雷检测项目都有明确的收费标准,但也有一部分依照防雷规范要求应检测的项目却没有收费标准。在某些时候,检测员就会只重视检测有收费标准的项目,而推后或干脆不进行无收费标准的防雷项目,这样一些雷击隐患就保存下来,一旦漏检项目发生雷灾,防雷检测单位和人员就要负不可推卸的责任。
1.4对防雷检测工作目的的误解
防雷检测工作目的是对检测过程进行全面控制,在保证检测工作符合要求的情况下,为被检测方出具准确可靠的检测数据和有效的检测报告。在防雷检测工作中,检测员往往找到几点不符规范处,就急于下雷击隐患整改通知书,要求被检单位或个人采取整改措施。这种做法是对真正意义上的防雷安全工作目的的误解,要想维护被检单位或个人防雷安全,就要全面排查被检单位或个人的所有雷击隐患,并提出详细的系统整改方案,督促其尽快改善。
1.5对防雷检测项目的误解
按照防雷规范要求,防雷检测的重点为检测雷电防护对象抗雷能力的强弱,通过对被检单位雷电保护对象及其雷电磁环境和抗雷能力的观察了解,确定保护对象有无防雷装置,最后再对这些防雷装置安全性能进行检测,这样才能达到保护被检单位人员和财产安全。在实际工作过程中,防雷检测人员却习惯于先对现有防雷装置进行检测,把防雷装置的防雷性能的好坏作为判断其保护对象抗雷能力的依据,这属于对防雷检测项目的误解,是不能完全体现被检单位整体的防雷安全状况。
1.6对防雷检测内容认识不足的误解
对于一些年年检测的被检单位和个人,在年检过程中总有不少单位和个人提出防雷装置不是易损品没必要年年检测,检测人员也就容易养成了当年照搬上一年检测内容的习惯,这样很容易造成新增项目的漏检。当前,科技发展更新速度很快,很多单位设备设施不断扩展,若只是按照上年固定内容去检测,遗漏下雷击隐患,一旦发生雷灾,防雷检测单位难以推卸责任。
2正确认识防雷检测工作中的重点问题
中国气象局颁布的《防雷减灾管理办法》中明确规定,投入使用后的防雷装置实行定期检测制度,防雷检测应每年进行一次。避雷装置安全检测主要依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中列入国家防雷规范内的三类建筑物检测工作,还需将防雷原理和实际操作经验贯穿于防雷技术标准规范中灵活运用,工作集中于防直击雷的避雷装置和不断加强的各类机房检测和LEMP检测,不仅做到检查是否具备防雷装置,还要检测防雷设施的接地电阻、方式,以及全部防雷装置的设计施工状况,实现真正的防雷安全检测概念。
防雷技术服务是气象公共服务的一个重要窗口,是国家赋予气象部门的一项社会行政管理职能,因此,在开展防雷检测工作时,务必要把服务摆在第一位,认真对待所有规范内的检测项目,切不能只看重眼前利益,把创收置于服务之上,只讲效益不顾责任,出了雷灾事故,不但造成大的损失,还导致检测单位失去威望和信誉。尽可能的避免灾害发生,确保单位和个人的防雷安全。
防雷装置性能好坏仅是判断雷电防护对象防雷安全状况的重要因素之一,在进行防雷检测时,要把防雷装置、防护对象特点及其处于的雷电磁环境都列为防雷检测的项目,由保护对象自身特点、雷电磁环境和其配置的防雷装置性能等防雷技术是否到位的几方面因素综合考虑后得出的结论才是准确完整的结论。随着建筑物规模扩大和设备设施的维修、改造、更新等,原有的防雷设施可能已无法适应新的要求或需要增添新的装置,防雷检测人员应密切关注被检单位雷电防护对象的变动、增加情况,以防漏检和误判,只有坚持认真负责的检测态度和做法,才能杜绝雷击隐患的漏网,赢得社会各界的信任,使被检测方真正认识到年年接受防雷检测的必要性。
参考文献
气象灾害概念范文
气象部门表示,这次飑线天气与以往不同,以前飑线过后,强对流天气很快结束,而这次,在飑线后边还有雷暴群,影响时间将更长,影响范围也将逐渐扩大。安徽省气象台最新预报,十七号之前,受扩散南下的弱冷空气影响,安徽多短时雷阵雨,并可能伴有雷雨大风等强对流天气。
针对目前的灾情,安徽省民政厅已经发出紧急通知,要求受灾地区民政部门积极配合卫生部门和医疗机构,对因灾受伤人员及时进行救治,尽最大努力减少人员死亡。同时,要求各级民政部门严格执行汛期24小时救灾值班制度,加强与气象、水利、国土等部门的沟通,对可能发生的灾害提前获取信息,提前进行防范。
据了解,安徽省民政厅已派出工作组赶赴灾害一线,查看灾情,指导救灾工作。
飑线概念
是一种天由于飑线天气的出现,安徽省沿淮淮北的部分地区出现雷雨大风、冰雹等强对流天气。根据高密度自动探测站资料显示,有27个乡镇出现8级以上的大风,10个乡镇出现9级以上的大风,最大风速达到了29.4米/秒。同时,在蒙城、泗县、五河、明光等地还下了直径4~7毫米的冰雹。由于雷雨大风,造成了8人死亡,120人受伤。
气象部门表示,这次飑线天气与以往不同,以前飑线过后,强对流天气很快结束,而这次,在飑线后边还有雷暴群,影响时间将更长,影响范围也将逐渐扩大。安徽省气象台最新预报,十七号之前,受扩散南下的弱冷空气影响,安徽多短时雷阵雨,并可能伴有雷雨大风等强对流天气。
针对目前的灾情,安徽省民政厅已经发出紧急通知,要求受灾地区民政部门积极配合卫生部门和医疗机构,对因灾受伤人员及时进行救治,尽最大努力减少人员死亡。同时,要求各级民政部门严格执行汛期24小时救灾值班制度,加强与气象、水利、国土等部门的沟通,对可能发生的灾害提前获取信息,提前进行防范。
据了解,安徽省民政厅已派出工作组赶赴灾害一线,查看灾情,指导救灾工作。
飑线概念
是一种天气现象。发生时,通常伴有雷暴、大风、冰雹等过程,能量大,破坏力强,并且预报难度大。
基本描述
1。含义:有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的强对流云带。
2。水平尺度:长约几十至几百公里,宽约几十公里至二百公里。
3。生命史:几小时至十几小时。
4。天气现象:大风、冰雹、龙卷。
气现象。发生时,通常伴有雷暴、大风、冰雹等过程,能量大,破坏力强,并且预报难度大。
基本描述
1。含义:有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的强对流云带。
2。水平尺度:长约几十至几百公里,宽约几十公里至二百公里。
气象灾害概念范文1篇5
关键词:地理;数学;交叉融合;教学
2017年,新高考改革方案将在全国范围内实施。新方案取消了文理分科,规定语文、数学、外语为统考学科,地理、政治、历史、物理、化学、生物等为自选等级考试学科,考生可自选其中三门进行考试并将最好成绩计入高考总成绩。在此背景下,地理作为“文科中的理科”,因其学科的特殊性势必会成为不同文理倾向学生争相选考的热点。这对地理教学和学科发展而言,既是新的挑战,又是难得的发展机遇。地理学是一门兼有自然科学和人文社会科学性质的综合性学科[1],这在一定程度上决定了高中地理课程与作为“一切自然科学的基础”的数学之间具有密切的联系。因此,实施地理与数学的交叉融合教学是地理学科性质使然。地理与数学的交叉融合教学不是将地理与数学知识进行简单机械地罗列和对照,而是在大科学观指导下,以地理课程和地理教学为主体,将数学中最精髓的部分渗透到高中地理教学活动,最终达到丰富教学内容、提升学习效率、突破学科思维定式和贯通学科横向联系的目的。将数学与地理教学活动相融合的形式,不仅能锻炼和提升偏文科学生的抽象思维与空间想象能力,还有利于为偏理科学生搭建起重新认识和学习地理课程的桥梁,这对于弥补新方案带来的竞争差距和促进学生的综合发展具有非常重要的意义。高中地理与数学间的交叉融合教学并没有固定的模式和套路,一般可从数学思想、数学方法、数学工具和数学能力四个方面开展。
一、高中地理与数学思想的交叉融合
数学思想作为数学思维的结晶,是人类对现实世界的数量关系和空间结构的理性认识。数学思想作为数学最精髓的部分,具有内容丰富、应用广泛的特点。在高中阶段,很多地理知识内容的讲授和学习都会用到数学思想,而在众多数学思想中,以数形结合思想、集合思想、函数思想和整体思想的使用频率最高。
1.数形结合思想
根据数字与图形之间内在的对应关系,通过相互转化的形式来表达两者之间关系的思想就是数形结合思想。在地理教学活动中使用数形结合思想,能够以数字和图形相结合的直观形式呈现地理现象的变化和规律,使复杂的地理现象简单化,能有效提升授课和学习效率[2]。例如,在揭示到达大气上界的太阳辐射与地球纬度间的关系时,可利用数形结合思想来引导学生进行研究学习。太阳年辐射总量与纬度之间存在一定的相关关系,但究竟是怎样的关系呢?这可以借助“北半球大气上界太阳辐射分布图”(见图1)中的图形与数字间的对应关系来找出答案。图1中,横轴表示北半球各地纬度,纵轴表示年总辐射量的变化。从0°到90°N虽然纬度不断升高,但所对应的柱状条纹高度却逐级递减,所示年总辐射量数值也由约13×109J/m2递减为约6×109J/m2,由此可见太阳年总辐射量与纬度值之间呈负相关关系,即到达大气上界的太阳辐射因纬度的升高而减少。数形结合思想在高中地理中应用的案例还有很多,如地震波传播速度分异、气温和降水类型分异、雪线高度差异、全球气候演变周期、城市化进程、世界水资源分布等。
2.集合思想
集合思想是指将具有某种特定性质的具体或抽象对象汇集为整体的一种思想。虽然这是数学领域的一个概念,但这一思想却在高中地理课程中广泛使用,特别是在地理事物的关系表述和层次划分方面。例如,在学习自然灾害系统时,可以借助集合间的包含、并列和交叉关系来表述孕灾环境、致灾因子、承灾体和灾情之间的复杂关系(见图2)。由图2可知,自然灾害系统由孕灾环境、致灾因子、承灾体和灾情四要素构成,四者之间的关系为:在孕灾环境这一大集合中包含致灾因子、承灾体两个小集合,其中孕灾环境中致灾因子集合与承灾体集合的交集部分就是灾情,即自然灾害的灾情取决于孕灾环境、致灾因子和承灾体三者的共同作用。类似的集合思想应用案例还有很多,如天体系统层次划分、资源类型划分、气候类型划分、河流补给类型划分、能源类型划分、农业地域类型划分等。
3.函数思想
函数是一种对自然界中量的依存关系的描述,即一个事物随另一个事物变化而变化的关系和规律。借助函数思想可以更加准确地把握两个地理事物间的相对关系。以指数函数为例,在学习“世界人口变化情况”内容时,通过观察“工业革命以来的世界人口变化情况图”(见图3),可以发现该图像近似于y=ax(a>1)(x∈R)的指数函数图像,因此可以借用指数函数性质来认识世界人口数量变化情况。因为y=ax(x∈R)中,a>1,所以该函数为单调递增型指数函数,结合图像可知工业革命以来的世界人口数量呈递增状态,且二战前后的增长速度存在很大差异。同时,根据指数函数单调性还可以预判出世界人口数量在未来一段时间仍会继续增长这一趋势。借助函数思想,从数学视角来理解不同变量间的依存关系,不仅能加深学生对该知识点的认识和理解,而且还有利于增强课程的科学性、严谨性,培养学生的探究意识[3]。类似的函数思想应用案例还有很多,如气温的日变化曲线、大洋表层海水盐度曲线、温度与纬度关系曲线、城市化进程曲线等。
4.整体思想
整体是与部分相对应的一个概念。整体思想强调问题的整体性,包括把握问题的整体结构性和相互关联性,并以整体、综合的视角审视和处理问题。整体性是自然地理环境最基本的特征,也是高中地理教材中蕴含的重要思想之一。不管是地理要素间的物质与能量交换、地理要素间的相互作用、自然地理环境演化过程这些小的知识点,还是人口变化、城市化、工业发展、农业发展、交通布局、旅游开发、生态保护、自然灾害防治这些大的单元模块,都能体现出浓郁的“牵一发而动全身”的整体思想。另外,在整体思想指导下,正确把握人口、资源、环境与发展之间的关系,也是历年高考考查的重点。因此,立足于整体思想,把握地理环境的整体性,是学好、用好地理知识的一大关键。
二、高中地理与数学方法的交叉融合
以数学语言来表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,最终形成对问题的判断、解释和预言的方法称之为数学方法。在高中地理教学活动中,经常使用的数学方法有作图法、穷举法、公式法和比较法。
1.作图法
高中阶段,很多地理知识点和题型都需要借助作图法进行理解和解答,有的题型甚至直接要求作图,例如“大气运动”中的风向判定问题。这类题目通常会直接或间接告知某地点所在纬度(半球)、气压数值和海拔高度等关键信息。解答该类题型,多借助作图法,根据已知的关键信息分四步完成。首先,要根据气压值确定气压梯度,并在此基础上画出水平气压梯度力,方向为垂直于等压线,由高压指向低压。其次,结合题中所给纬度信息,判断出地转偏向力的方向。然后,根据所在地海拔高度,确认是否受摩擦力影响。最后,在水平气压梯度力的辅助下,结合纬度和摩擦力信息最终确认并标示出风向。作图法除了用于风向判定外,还被广泛应用于锋面运动、气旋性质、河流流向、洋流运动方向等问题的判定。同时,在工业布局、交通布局、城市规划、旅游规划、港址选择、自然灾害防治等内容也经常会间接或直接用到作图法。
2.穷举法
穷举法,又称枚举法,一定意义上也可以理解为代入法或分类讨论法。该方法在地理试题解答中运用较多。地理试题中有一些类似数学中分类讨论的试题,解决这类题型必须进行分类讨论才能得出答案。例如,不同半球的港口选址问题。“已知中纬度某河流沿岸有A、B两城镇(见图4),两城镇的自然条件和社会经济条件无异,箭头方向为河流流向,那么A、B两地哪里最适合修建码头?”由题可知,该地位于中纬度地区,A、B两地位置接近,自然条件、社会经济条件无异。因此,在高中阶段这种情况下码头选址只需考虑地转偏向力因素,分为以下两种情况。(1)若河流位于北半球,受地转偏向力影响,B地所在河岸受侵蚀较强,泥沙易在A地所在河岸沉积,因而码头宜建在B地。(2)若河流位于南半球,受地转偏向力影响,A地所在河岸受侵蚀较强,泥沙易在B地所在河岸沉积,因而码头宜建在A地。
3.公式法
公式法可理解为公式计算法,即利用公式和已知条件进行数学运算。在高中地理中,公式计算题型较为常见。例如,利用公式求正午太阳高度。正午太阳高度计算公式为:H=90°-|Φ-δ|。其中,Φ为当地纬度,δ为太阳直射点的地理纬度(夏半年为正值,冬半年为负值)。因此,求某地正午太阳高度,只需将当地纬度和太阳直射点纬度代入正午太阳高度计算公式即可。高中阶段,常用的地理计算公式还有比例尺公式、经纬度距离公式、绝对高度公式、相对高度公式、坡度公式、人口出生率公式、人口死亡率公式、人口自然增长率公式、人口密度公式、城市化水平公式、原料指数公式及各类产值计算公式等。
4.比较法
比较法是地理学中进行案例研究常用的方法。在高中地理课程中,很多教材内容的设置都采取了对比展开的形式,特别是区域地理模块。如“荒漠化防治”一节中,将我国西北地区与非洲萨赫勒地区、苏联垦荒区进行了对比;“森林开发与保护”中,将亚马孙雨林与我国西双版纳、三江平原进行了对比;“流域综合开发”中,将田纳西河流域与墨累-达令河流域、中国红水河流域进行了对比;“区域工业化与城市化”中,将“珠三角”地区与“长三角”地区进行了对比等。通过这种案例集中对比的形式,不仅可以做到集中学习、加深印象,而且还能拓展学生的发散思维,引导他们关注不同模块间的横向联系和建立纵向知识体系框架,因而具有很强的实用价值。
三、高中地理与数学工具的交叉融合
数学工具作为一种教学辅助手段,具有很强的实用性,因而也经常用来辅助地理教学和学习。高中地理中,常用的数学工具有数轴、坐标系、数学模型、数学图形等。
1.数轴
高中地理课程相对于初中地理而言,在知识体系上变得更加细化和深入,学习难度也有所提升,尤其是在地理数据的识记与运用方面。当面对大量的地理数据时,很多人倾向于采取传统“死记硬背”的形式,这样不但浪费时间,而且会经常遗忘或出错。这时候如果恰当地运用数轴,就可以减少这种状况的发生。例如:在农作物熟制和农作物分异知识环节,根据活动积温的不同可以将我国划分为赤道带(>10000℃)、热带(8000~10000℃)、亚热带(4500~10000℃)、暖温带(3400~4500℃)、中温带(1600~4500℃)、寒温带(<1600℃)等6个温度带和青藏高原区。借助数轴进行区分和记忆(见图5),可以避免记忆繁多的数字区间,学生只需要记住1600、3400、4500、8000、10000五个数值和一个特殊地区,然后在数轴上稍作区分即可。这样记忆不仅形式简单、记忆量小,而且操作方便、不易出错。除此之外,利用数轴工具进行数值记忆或处理的方法,还可以广泛应用于时区计算、大气垂直分层、等降水量线、等温线、等高线、等潜水位线、等深线、等压线、等震线、等盐度线、等pH值线、等太阳辐射线、太阳辐射光谱、城市等级划分等处。
2.坐标系
在高中地理中,常用的坐标系有平面直角坐标系、平面正三角形坐标系和平面正方形坐标系等。其中,以平面直角坐标系最为常见。平面直角坐标系是在数轴的基础上发展起来的,通常由两条数轴的垂直叠加构成,可以用于研究两个地理要素间的关系。例如,在研究城市内部空间结构时,用来研究地租水平和距市中心距离两者之间的关系。地租水平和距市中心距离间的关系仅从文字理解比较抽象,但如果借助平面直角坐标系就会简单很多。如“各类土地利用付租能力随距离递减示意图”(见图6)所示,距市中心越近地租水平越高,商业、住宅、工业三种活动的付租能力各不相同,由强到弱依次为商业、住宅和工业,因此付租能力最高的商业区分布于距市中心最近的A区,付租能力次之的住宅区分布于距市中心较近的B区,付租能力最低的工业区分布于距市中心最远的C区。除此之外,平面直角坐标系还可以应用在太阳黑子数变化、气候变迁、人口数量变化、人口增长模式及转变、城市化进程、土壤肥力变化等知识点。
3.数学模型
数学模型简言之就是用数学语言表示的一种抽象、简化的模型结构。其种类有很多,但在高中地理中以几何模型最为常见。例如,在学习不同等级城市服务功能时,会涉及到克里斯泰勒的“中心地理论”。教材中关于这一理论的文字介绍虽然不多,但对于高中阶段的学生而言,理解起来仍有一定困难。此时如果借助“城市服务范围嵌套模型”——六边形嵌套模型,就能相对形象直观地理解和描绘出不同城市等级空间分布规律了。高中阶段,类似的数学模型应用案例还有地球模型、城市地域结构模型、杜能同心圆模型、韦伯区位三角形模型、灾害系统要素关系模型等。
4.数学图形
数学图形按照内容分类可分为函数图形、几何图形,按照形态分类可分为平面图形和空间图形。在高中地理中,对于数学图形的使用并不需要作严格区分,也不需要过于苛求精确,很多时候只需要“借其形,显其意”即可。例如,“借正弦函数之形,显褶皱之意”。褶皱是在地壳运动作用下岩层发生波浪状的塑性形变。褶皱的基本单位为褶曲,一个褶曲包括一个背斜和一个向斜。背斜岩层一般为向上拱起,向斜岩层一般为向下弯曲(背斜谷、向斜山除外)。此时,在描述褶曲这一概念时,可以借用学生已有知识储备y=sinx的正弦曲线来进行形象解释。将褶皱的一个褶曲理解为正弦曲线的一个周期(2π),将背斜、向斜分别对应正弦曲线的前、后半个周期(π),以知识迁移的形式实现对褶皱的认识与学习。如此一来不仅简化了新知识点的学习过程,又体现出了地理课程的趣味性,效果非常显著。数学图形在高中地理中的应用还有很多。例如,利用三角函数曲线解释太阳直射点的回归运动轨迹,根据不同需要将地球视作圆形、半球体、正球体、椭圆等图形来认识地球、理解概念或解题,将大洲轮廓简化为几何图形去识记大洲、洋流、气候类型等,以及运用扇形图、饼图、柱状图等统计图形进行概念理解和数值表示等。
四、高中地理与数学能力的交叉融合
数学能力是在数学活动中发展并表现出来的一种个性心理特征和潜能,也是人类所必须具备的一种重要能力。一般认为,数学能力包括抽象概括能力、逻辑推理能力、空间想象能力和数学运算能力[4],这些能力也是地理学习和实践中不可或缺的。
1.抽象概括能力
抽象概括能力作为一种数学思维能力,是指能在纷繁的数据或文字中,根据各类现象间的内在联系,分离出问题的核心和实质,并把具体问题抽象概括为数学模型的能力[5]。抽象概括能力是分析和解答地理试题的基础,也是各类考试考查的重点。图形题和图文材料题是对学生抽象概括能力最直接的考查形式。形式多样的各类统计图、区域图、分布图、等值线图、景观图、示意图,配以大段的文字材料,使得题目的难度迅速提升,也对学生的抽象概括能力提出了更高要求。要想快速解决此类题型,必须能够迅速分析文字及图表,提取有效信息,然后进行总结概括,将题目中零散、抽象的信息进行条理化、文字化处理,最终形成所需的答案。因此,可以说良好的抽象概括能力是学好地理课程的基础。
2.逻辑推理能力
逻辑推理是从一般性的前提出发,通过合理思考和科学选择,得出相应结论或判断的过程。根据推理过程的思维方向,可将逻辑推理划分为演绎推理、归纳推理和类比推理三类。其中,演绎推理是指由一般到特殊的推理。例如,由长江中下游地区为亚热带季风气候,上海、南京、武汉位于长江中下游地区,可知上海、南京、武汉等地都为亚热带季风气候。归纳推理多指由特殊到一般的推理。例如,已知太平洋中分布有矿产资源,大西洋中分布有矿产资源,印度洋中分布有矿产资源,北冰洋中分布有矿产资源,而太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋为地球上的全部大洋,那么可知地球上的全部大洋都有矿产资源。类比推理是由特殊到特殊的推理。例如,地球进行公转和自转,并且存在昼夜交替现象;月球也进行公转和自转,那么可知月球也有相应的昼夜交替现象。可见,具备一定的逻辑推理能力对于形成地理思维和拓展地理知识具有非常重要的意义。
3.空间想象能力
空间想象能力是人类在对客观事物的空间形式进行观察、分析和实践基础上,获得的一种可以对物体形状、结构及位置进行思考的能力。高中地理一直以来被认为是“文科中的理科”,对学生的空间想象能力要求较高,尤其是在必修1和选修1模块中。例如,地球运动、黄赤交角、回归运动、周日运动、地图投影、球面运动、天球及天球坐标、月球运动、日月会合运动等诸多抽象知识点,需要借助学生空间想象才能得以真正理解和运用。另外,空间想象能力在进行地理解题过程中也同样重要。解答地理问题时,要能根据题中的信息在脑海中迅速构建起地理模型,并将一维的文字、二维图像进行匹配和三维重构,然后在此基础上结合所学知识和模型性质完成答题,这期间绝对离不开空间想象能力的支持。
4.数学运算能力
数学运算能力主要是指在一定数学概念、法则、定理或规律指导下进行相关数学运算的能力[6]。运算能力作为最基本的数学能力,也是地理学习和实践中必须具备的能力,这点在地理课程学习和高考试题中都有体现。例如,等值线判读、正午太阳高度计算、时间计算、距离计算、温度计算、高度计算、人口变化计算、城市化水平计算及其他计算等很多地方都会用到数学计算,都是在考查学生的数学运算能力。学生数学运算能力的强弱将关乎计算的速度和准确性,进而影响到学习和答题进度。因此,不断夯实运算基础,增强数学运算能力,是高中地理课程的必然要求。
作者:郑丙沛杨晓英单位:贵州师范大学
参考文献:
[1]郑度,杨勤业.中国现代地理学研究与前瞻[J].科学,2015(04):29-30.
[2]李晴.试论地理案例教学[J].中学地理教学参考,2001(09):4-5.
[3]徐蓉.浅谈中学地理在素质教育中的作用[J].贵州师范大学学报(自然科学版),1998(01):117-118.
[4]代文军,蔡惠萍.论学生数学能力的培养[J].石家庄职业技术学院学报,2009(12):49-50.
气象灾害概念范文篇6
3月23日上午,受胡新锁局长的委托,参加了邯郸市气象局、邯郸市气象学会举办的“纪念3.23世界气象日”座谈会。座谈会自上午9时开始,11时50分结束,会议时间虽短,但受益非浅,感触颇深。
会议规格高参加单位多
座谈会时间虽短,但规格较高,且邀请的单位涉及面广。参加座谈会的市级领导有:主管农业的副市长彭学增同志,市人大副主任张文,全国公务员共同的天地生同志,市政协杨副主席和市政府副秘书长李海亮同志。被邀请的单位有:农业局、林业局、水利局、水文局、畜牧水产局、公用事业管理局、国土资源局、建设局、市府农业处、市人大农经委、农工委、市科协、市安监局、消防支队、交警支队和通讯部门的铁通公司、网通公司、联通公司、移动公司、电信公司等20余家的领导和技术人员,会议人数约30名。气象局的管理体制与水文部门的管理体制基本相同,均属省垂直领导,气象部门能在地方政府的支持下召开这种规格较高、涉及面广的座谈会,确是我们的学习榜样。
会议虽短达到目的
座谈会共分五项议程。第一项为气象局领导为“纪念3.23世界气象日”作简单致辞;第二项为副市长做书面讲话;第三项为人大副主任即兴讲话;第四项是气象局的技术人员为与会人员概括介绍一般的气象常识和邯郸市的气象特点、气象灾害、气象技术、气象研究、气象发展等概况;第五项为与会人员座谈。整个会议时间虽然不足3个小时,但却使市府领导对气象局的全面工作有了进一步的了解,对气象局近几年为地方政府所做出的气象观测、气象预报、防汛抗旱、防灾减灾、农业与气象研究、林业与气象研究等工作成绩给予了充分的认可和肯定;使与会人员加深了对气象部门的理解和认识。真正达到了宣传气象、认识气象、理解气象、认可气象、肯定气象、支持气象的目的。
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气象灾害概念范文
关键词农村防雷;雷击原因;建议
近年来,全球气候逐渐变暖,由此导致的极端气象灾害频发,有雷电伴随的强对流天气随之增多。我国的雷电灾害已成为危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的第三大气象灾害。我国绝大部分地区属于多雷区或强雷区[1],雷电灾害频繁,损失严重。据不完全统计,每年有上千人因雷击伤亡,雷击造成的直接经济损失达数十亿,甚至数百亿元,其中90%以上的雷击死亡事件都发生在农村[2]。雷击给人们的生命和财产造成巨大的损失,因此要高度重视和关注农村防雷,减少人员伤亡。
1农村雷击严重的原因
近10年,全国雷击伤亡的统计数据表明,全国平均每年伤亡人数为850人左右,死亡450人左右,而农村占总伤亡人数的92.3%[3-4]。当前,我国农村发生雷击伤亡事故多且严重,其原因主要包括以下3个方面:一是农村的居住环境而致,农村房屋建筑在规划建设上基本都是坐北朝南。二是雷电高发期,我国正是西南季风暴发时期,房屋建筑由于坐北朝南,正处于迎风向,是雷云运动的主方向。三是村镇建设中架空线的引入,普遍存在着“架空”现象,在雷暴高发区,雷击的时候即使没有打到线路上,只要是在线路1km的范围内,都会引起线路产生感应电压,进而沿整个线路传到千家万户,造成雷击。
2农村防雷的建议
2.1科学认知雷电
雷电是由于湿热空气的强烈对流而形成的一种放电现象,闪电的出现与天气背景有关。www.133229.CoM在农村,人们对雷电天气现象的发生、发展过程认识不够,缺乏防雷知识,雷击防护意识淡薄。
2.2农忙季节雷电发生概率高
每年入夏以后,强对流天气增多,这段时间是我国雷电发生概率增高的一个时段,同时也是农忙季节,农民在田间地头活动的时间长、密度大、频率高,加上农村地区地形相对复杂,田野空旷,雷击灾害极易发生[5]。
2.3建筑物防雷很关键
随着经济的发展,农村的房屋建筑水平提升,但农民的防雷意识仍较低,防护措施没有进一步加强,增加了雷电灾害事故的发生概率。因而,农村应从建房开始就严格按照房屋的雷电防护标准进行设计,采取相应的防护措施,远离雷电的伤害。
2.4电器设施应注意防雷
随着经济的发展,农村生活水平的提高,各类电子产品大量使用,电力线路、通信线路已经形成网络。由于农户缺乏防雷知识,大都将电源线和信号线等架空敷设、卫星天线直接立在房顶、太阳能热水器安装于屋面而又未采取任何防雷措施,极易引来雷击[6]。一旦发生雷击,雷电流或雷电感应引起的感应电流可能会沿着这些线路进入到房间内,损坏电器、烧毁线路,甚至伤及到人。因此,在使用电子产品时,一定要采取可靠的防雷接地措施。当雷电交加时,尽量不要使用电器,并拔掉所有的电源插头和外接天线。房屋门窗要关闭好,尽量远离金属门窗、金属幕墙及电源插座处,也不要靠近、触摸任何金属管线。
2.5田间劳作时的防雷
近年来,农民在田间劳作时受到雷击导致伤亡的事件屡见不鲜。田间劳作时大多置身于空旷野外,使人容易遭受到雷电的袭击;其次,农民在干农活时所用的锄头等金属用具,会进一步增加人体的高度,有的农民甚至赤脚在水田里劳作,这些都大大增加了被雷电击中的概率。农民在田间劳作时,若遇雷雨天气,切忌找大树避雨,也不要进入孤立的棚屋、亭子等低矮建筑物,而是应该想方设法尽量降低高度,如双脚并拢下蹲并丢掉手中的农用具,或者尽快找到安全场所,不将自己暴露在雷电袭击的范围内。夏季是雷雨天气多发的季节,农民在户外进行活动或田间劳作时要密切关注天气变化,做好雷电防护工作。
3小结
导致农村雷击事件频发的根本原因是农村防雷观念的淡薄和防雷管理的不到位,其根源是农村防雷基础设施薄弱和缺乏防雷宣传教育。因此,在搞好农村防雷减灾规划、逐步完善农村防雷设施的同时,务必要加强农村防雷宣传教育,要在广大群众中普及防雷科学知识,提升农民的防雷意识、防灾避险与自救能力,从而远离雷灾。
4参考文献
[1]中华人民共和国建设部.gb50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[s].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2]杨东亮,高建文,李全景,等.农村防雷现状及建议[j].现代农业科技,2010(8):400.
[3]郑建卫.农村防雷减灾的思考[j].大众科技,2010(4):94-95.
[4]董德文,申红石.农村防雷的存在问题及解决措施[j].硅谷,2009(1):192.
气象灾害概念范文篇8
[关键词]农业;自然灾害;粮食生产
一、国外关于农业自然灾害对粮食生产影响的研究
国外关于农业自然灾害对粮食生产影响的研究,可以概括为定性研究和定量研究两个方面。在定性研究方面,Eddy等(1986)认为致灾因子是成灾的外部条件(威胁),在这种威胁下,是否最终成灾,还要取决于承灾体能不能适应环境变化。有部分学者研究农业气候变化对粮食生产的影响。其中,Kueh(1986)、Downing(1992)、R.AndresFerreyra、GuillermoP.Podesta(1994)、RogerW.Buckland(1997)利用不同的分析方法对多个国家和地区的自然条件和粮食生产进行研究分析,认为气候变化是粮食产量波动的主要原因。有部分学者对主要的自然灾害—旱灾进行研究,Riebsaoe等(1991)认为干旱通常是由于人类利用水资源不当的结果,一些学者在此基础上将旱灾成灾纳入承灾体论的讨论内容;而Park等(1995)通过对干旱地区的研究,指出干旱地区相对湿度正在下降,并以此会导致干旱灾害的范围扩大且相对强度增加,发生频率也明显增加。Kaiser(1993)通过对病虫害进行研究,认为由于全球气候变化特别是全球变暖导致使农作物以及牧草与森林病虫害的分布有所改变,一方面是会导致病虫害分布区域的扩大,另一方面是使空间分布规律改变。
在定量研究方面,Cynthia等(2002)通过研制动态作物模型来模拟作物在众多影响因子作用下的生长情况,并计算美国由于各种因子造成的作物损失,认为在未来的三十年里,各种致灾因子可能导致的额外损失每年可达30亿美元。美国学者RichardSnyder,J.PaulodeMelo-Abreu,ScottMatulich(2005)在《Frostprotection:fundamentals,practice,andeconomics》一书中给出了计算灾害发生可能性的方法,并提出对灾害造成的产量减损进行定量计算。Aggarwal等(2006)通过对致灾因子和农业生产损失分析研制损失评估的动态模型,并评估了热带生态环境下水稻和小麦对关键投入的敏感性。Muralidharan、Pasalu(2006)对水稻生态系统中茎蛀虫危害的损失进行了评估。同时,有部分学者在研究如何减轻自然灾害对农业经济的影响。HidekiToyab、Markskidmorec(2005)使用灾害影响数据去研究分析,认为经济受自然灾害的损失程度随着经济发展是逐渐减弱,有着较高收入、较高受教育水平和比较完善的金融系统的国家会受到自然灾害带来的损失也是比较少的。
二、国内关于农业自然灾害对粮食生产影响的研究
1.关于农业自然灾害的概念及特点
农业自然灾害就是指对农作物生长起破坏作用从而导致农作物减产的自然灾害。在我国五千年的农耕文化史中,农业生产遭受了各种各样自然灾害的侵袭,几乎囊括了世界上所有自然灾害的类型。危害我国农业生产的自然灾害主要有:旱灾、洪涝、风雹灾、低温冷冻、农业病虫害等五种灾害。由于我国独特的地理环境和经济环境,造就我国农业自然灾害的特点:一是灾种的广泛性和集中性;二是灾情的季节性和地域性;三是灾害具有群发性和伴发性;四是灾害的空间分布、地域组合与社会经济环境的区域差异有很强的相关性;五是自然因素与人为因素交织;六是灾害加重与防灾能力减弱形成反差(王国敏,郑晔,2007)。
自1949年新中国成立以来,虽然政府在防灾减灾方面做了大量的工作,但是农业自然灾害仍然日益严重,主要表现在:一是自然灾害发生频率越来越高;二是自然灾害发生的范围越来越大;三是自然灾害造成的经济损失越来越严重;四是自然灾害是农村贫困的重要根源(王国敏,郑晔,2007)。
近年来,随着工业化进程中环境污染的加剧,以及人口剧增对自然资源的过度掠夺,使得农业自然灾害呈现出新的特点,表现为:大灾次数增加,小灾次数减少;面积和强度加大;发生周期缩短(何静,1997)。
2.关于农业自然灾害对粮食生产的具体影响
由于客观条件,我国对灾害影响的研究工作起步较晚,上世纪80年代我国的灾害评估才开始兴起。虽然起步较晚,但在我国学者的不断努力下,在许多领域已经达到国际先进水平,在农业自然灾害领域更是走在国际前列。农业作为国民经济的基础,更多的是体现在粮食的综合生产能力上。只有稳定的粮食综合生产能力才能够为经济社会稳定发展提供保障。基于稳定粮食综合生产能力,不同的学者在不同的层面从不同的角度探讨农业自然灾害对粮食生产的影响。
部分学者将所有农业自然灾害作为一种影响粮食生产的因素在全国或省级层面上进行了研究;部分学者以众多农业自然灾害中一种或几种灾害作为影响粮食生产的因素在全国、省级或地区层面上进行了研究。研究的主要成就包括以下几个方面:
(1)农业自然灾害灾害发生范围广、频率高,对粮食生产影响巨大
马九杰等(2005)通过描述性统计和相关性分析认为,农业自然灾害风险对粮食综合生产能力、粮食安全的影响显著。目前,我国的农田基础设施薄弱,抵御自然灾害能力落后,制约了粮食综合生产能力的提升。黄正军(2009)通过对历史统计资料分析,认为对我国粮食生产影响较大的农业自然灾害有:洪涝、干旱、霜冷冻、风雹及病、虫害等灾害,而由这些灾害造成粮食减产严重,经计算发现减产幅度平均为5%,减产量为250亿千克,远远超过了近几年中国每年进口粮食150亿千克的水平;从长期趋势来看,成灾面积与受灾面积的比例呈上升趋势。李茂松等(2005)利用我国近50年的粮食生产统计资料,分析了各个年代主要粮食作物产量与影响粮食生产的因素之间的关系,认为自然灾害对我国粮食产量的影响极大,并指出要确保我国粮食生产的安全,不仅需要增加外部资源投入,而且在粮食生产过程中要积极的进行防灾减灾。张平等(2010)通过分析黑龙江省主要农业自然灾害和粮食产量数据,认为受灾面积对粮食产量有显著的影响,二者呈负相关关系。受灾面积对粮食产量的影响主要表现为:一是粮食减产显著年份均出现在成灾面积占受灾面积百分比大的年份,即农业自然灾害的成灾面积比例越大,则相应的减产量比例也就越大;相反农田受灾面积小且成灾面积占受灾面积百分比小的年份,粮食产量明显增加。粮食产量的波动与受灾面积和成灾面积波动在时间上基本一致,方向上相反。
(2)农业自然灾害中以农业气象灾害为主,且影响作用最大
卢丽萍等(2009)对近30年来的气象灾害的数据分别按时间序列和空间分布特征分析农业气象灾害对农业粮食安全的影响,认为气象灾害对农业的影响表现为直接和间接的影响。由于农业气象灾害可造成粮食减产,从而直接影响到粮食生产安全;气候对农业的间接影响还表现在病、虫、草害变化对粮食生产的影响上。一方面气候变暖使各种病虫害出现的范围扩大;另一方面会加剧病虫害的流行和杂草蔓延。这些改变不得不使农业生产者增加农药和除草剂的使用量,从而间接影响到粮食质量安全。唐蓉(2007)认为农业气象灾害严重危及国家粮食安全,对解决我国资源、环境、人口问题是一大挑战。农业气象灾害的发展虽由不可抗拒的自然因素决定,但通过成灾机理研究,可以认识灾害发生和发展规律,对其进行监测预警,以便采取相应的防灾减灾措施,从而减少农业自然灾害造成的损失。廉丽姝(2005)通过分析山东省气象资源和粮食生产情况,认为20世纪60年代以来,山东省气候有变暖和变干的趋势,各季节中,变暖趋势最明显的是冬季,变干表现最突出的是夏季;气温和降水是造成山东省粮食产量波动的主要原因,在“暖干”气候背景下,气温与气候产量为负相关,降水量与气候产量呈较显著的正相关;农业自然灾害是造成粮食单产产生波动的主要原因之一。
1)干旱和洪涝是主要的农业气象灾害,对农业生产影响巨大
王春乙等(2007)利用中国主要农作物产量、受灾面积和气象条件等相关资料,分析全国主要农业气象灾害的分布地区、季节特点及变化特征,认为干旱、洪涝和冷冻是影响作物产量的主要气象灾害。其中干旱是对作物产量影响最大、区域最广、发生最频繁的气象灾害,成为影响中国农业稳定和粮食安全供给主要因素;各种灾害均有明显增加的趋势。张星等(2009)通过分析福建省气象灾害和粮食生产情况,认为福建省农业气象灾害的产量灾损风险随概率的增大而减少,且对各类气象灾害发生灾损的概率风险估计发现洪涝灾害风险大于旱灾,风雹灾害的风险大于低温冻害。干旱风险高值区出现在灾损率5%~45%,洪涝灾害出现在5%~70%,风雹灾害在5%~30%,低温冻害的风险主要集中在灾损率5%~20%。杨尚英等(2007)应用灰色关联分析方法分析了我国各省(市、区)1995~1999年旱灾、水灾、风雹、霜冻面积与自然灾害总面积的关联度,认为可根据干旱和洪涝对各地区危害程度影响大小的不同,将全国划分为混合区和单一区两大类型;干旱对我国农业可持续发展的影响是最大的,其次是洪涝和风雹。张爱民等(2007)通过对安徽省旱涝灾害发生规律,水稻(一季稻)、小麦典型旱涝年灾损率与发育期间气象条件、旱涝程度的研究分析,认为春季涝渍灾害是影响安徽省冬小麦产量的主要灾害,其对冬小麦产量的危害程度远大于干旱,尤以4~5月发生的涝渍影响最严重,极重涝渍灾害的减产损失可达4成以上。并建立了分区水稻、小麦旱涝灾害损失评估模型和指标。孔圆圆等(2007)通过研究发现重庆经常受着各种灾害的侵扰,农业生产和人民生活都不同程度地受到灾害的影响。但就灾害的危害程度而言,农业是受水旱灾害影响最大的产业。水旱灾害对农业最直接的影响体现在粮食生产上,每年都会因水旱灾害造成不同程度上的粮食减产和绝收。水旱灾害的频繁发生对粮食生产主要危害是严重破坏了农业生态环境的安全,引起环境的持续恶化。如导致严重的水土流失,造成对土地资源的严重破坏,使得土层浅薄,土壤肥力下降等,从而破坏农业基本生产条件,间接对农业生产造成影响,制约了粮食安全生产。陈怀亮等(2006)对河南省小麦生产农业气象灾害风险进行了综合区划研究,为农业气象灾害风险探讨了一条新的定量分析及区划技术体系。并指出,干热风与青枯雨是影响河南省大部分地区小麦高产稳产的主要灾害,其次是晚霜冻危害,第三是麦播时旱涝灾害,但总体上河南省小麦生产的农业气象灾害风险并不算太高,只要采取一定的防御措施,不会在根本上影响小麦的高产稳产。王建英等(2010)通过分析濮阳历年粮食产量与气象灾害受灾面积数据,寻找它们之间的内在联系。指出,干旱和雨涝灾害是造成当地粮食减产的主要气象灾害;随着粮食产量水平的提升,气象灾害造成的经济损失呈加大趋势。
2)低温冷害是主要农业气象灾害之一,对粮食生产影响明显
低温冷害不仅仅是我国北方地区的农业灾害,南方双季稻区也经常发生,因此是一种全国性的农业灾害。严重冷害年全国粮食减产达120亿千克以上。近40多年来,东北各地梁、豆生产遭受一般冷害和严重冷害的频率都比较高。40多年来,东北地区出现8个严重冷害年,不仅造成当年粮食减产,而且因遭受严重冷害导致种子质量下降而造成经济损失,还因为缺乏良种和资金不足而影响第二年的生产。20世纪80年代以来,由于气候变暖的影响,我国北方地区作物低温冷害的强度和频率尽管都有所下降,但是低温冷害仍然是主要农业气象灾害之一(王绍武等,2009)。
3)部分地区霜冻灾害成为影响粮食生产的主要气象灾害之一
李艳丽等(2006)通过对山西省1978~2001年的24年中灾害情况的分析,发现霜冻成为仅次于旱灾,影响山西农业生产的第二大农业自然灾害。在24年中有18年出现霜冻灾害的年份,75%的年份都有程度不同的霜冻出现。
3.农业生物灾害呈现出种类多,频率高,危害大趋势,对粮食生产影响加剧
我国是农作物病虫草鼠等生物灾害多发国家。农业生物灾害种类多,发生重,危害大,是粮食增产和农产品质量提高的重要制约因素。随着全球气候变暖和生态气候条件的变化,我国农作物病虫害呈逐年加重趋势。近5年来,我国有害生物年均发生面积达42000万公顷次,潜在损失粮食高达7500万吨以上,经过防治仍损失粮食2500万吨左右(尹成杰,2009)。
随着全球气候变化,病虫草害也受到了影响,主要表现在:一是气候变暖,特别是冬季温度升高,将有利于病虫和病原体安全越冬,使来年春夏的虫病源基数增大,引发危害面积扩大,危害程度加重;二是春秋季温度升高,将延长害虫和病菌的可生育时期,有利于病虫害春季早发,冬季休眠推迟,危害期延长,而积温增加可使一年中病虫繁育的世代增加,致使农作物受害概率增大;三是高温干旱时段增加,可部分抑制喜湿性病虫害的流行,也可促使喜干性病虫害的发生和蔓延,从而发生病虫害种类的演变更迭(中国粮食研究培训中心,2009)。
刘年喜(2007)对湖南这一农业大省,也是农业有害生物的重发区进行研究,发现受多方面因素的影响,农作物生物灾害发生日趋严重,在部分年份、部分区域,甚至大面积成灾。生物灾害的为害损失已超过水灾、旱灾,成为新时期制约湖南农业可持续发展的重要因素,对粮食生产、农业生态和食品质量安全构成了严重威胁。黄国勤等(2005)对江西出现的农业自然灾害分析,发现该地区农业自然灾害是以农业气象灾害(包括旱灾、洪涝灾、风雹灾为主,其次是冷冻灾,台风灾较轻。)为主,同时农业生物灾害(包括农作物病、虫、草、鼠害等)也相当严重。农作物病虫草鼠害成为制约农业高产高效和可持续发展的主要因子之一。并指出气候偏暖直接诱发了农业生物灾害的重发生,导致水稻、受种植结构的调整、早稻面积调减、单季稻面积增加、气候干旱等因素影响,全省虫害重于病害,发生期明显偏早,且病虫害的发生逐年加剧;农田草害的发生继续呈发生面积广,损失大,危害重,且有进一步加剧的趋势;农田鼠害可造成粮食损失,传播疾病,危及健康。
三、关于减轻自然灾害对粮食生产影响的对策研究
1.恢复生态环境、合理配置资源,减少自然灾害发生频率
何静(1997)认为防灾抗灾的关键环节是加强生态环境保护。人们从大自然的惩罚中,已经认识到生态破坏尤其是森林消长与农业自然灾害多少的因果关系。张营等(2007)认为要从根源上消除自然灾害对粮食生产的影响,就应该合理配置资源,恢复生态环境:退耕还林还牧,发展林草,增加植被,建设农田保护屏障,加强对荒山沟坡的治理;要因地制宜,按照“宜粮则粮、宜林则林,宜牧则牧、宜果则果”的原则;实行多能利用,改变农村以生物能为主的用能结构。
2.加强防灾减灾意识、灾害管理能力建设
孔圆圆等(2007)、张平等(2010)认为对农业灾害的危险性、严重性认识不足,是当前农业防灾减灾工作中的一个重要障碍。要加强灾害的科普宣传和教育工作,提高全民的防灾意识;推广防灾措施,加强防灾减灾的组织管理;增强人民的生态环境保护意识,树立减灾就是增产,减灾就是保护农业生产力的思想,以提高农业综合减灾的能力。徐雪高等(2010)认为农业自然风险对于农业生产来说是不可避免的,但这种风险是可以分为宏观、中观和微观三个层次进行管理的。
3.加强农业基础设施建设,提升抗灾减灾能力
马九杰等(2005)认为提高粮食综合生产能力、保障粮食安全要通过田间工程建设、小型农田水利建设、更新改造老化机电设备、完善灌排体系、鼓励节水灌溉,加强农田水利建设力度,以此提高农业抗御自然灾害的能力。何燕等(2010)认为在新建水利设施的同时,也要抓紧病险水库整治脱险,抓紧修复水毁工程,加大江河改造、河渠清淤的力度,改善水利灌溉和防洪能力。另外,应建立洪水和干旱预警系统,加强水资源管理和调控,改善水利调蓄工程;研发推广节水灌溉技术,提高农业生产防灾抗灾水平。
4.加强抗灾服务体系建设,完善灾害防御体系
王桂荣等(2007)认为,应依靠现代先进科学技术,建设和完善气象灾害监测预报服务体系。一方面利用先进的技术设备对各种灾害的实时监测、预警、灾情的速测、速报和科学评估;另一方面及时包括灾害分布、灾害预测、灾害防治、农时季节、专家谈防灾等信息,提高防灾减灾能力。矫梅燕(2010)也认为应逐步建立精细化的气象灾害监测预警能力、覆盖广泛的预警信息网络、有效联动的应急处置组织保障体系和预防为主的气象灾害风险管理防范机制,健全农村气象灾害防御体系。
5.加快农业保险事业发展,为农业生产提供保障
刘荣茂等(2007)认为建立农业政策性保险来应对自然灾害风险是必要的,面对我国农业保险目前面临的问题,政府应加大支持力度、加快农业保险立法、提高保险意识、加强保险人才培养等来发展我国农业政策性保险,以此减少农业面临的自然灾害风险。黄正军(2009)认为,农业保险对农业风险损失的经济补偿功能是其他政府投入无法直接替代的,农业保险是作为政府支持和保护农业的一项政策措施,是合理规避农业自然灾害风险的途径之一。
6.加强防灾减灾科学研究,找出防御灾害有效措施
颜晓飞等(2009)认为,要加强灾害成因、发生条件、发生时间、特征、影响范围、影响程度等研究,以便能发现并掌握其发生发展规律;要在充分了解农作物,尤其是粮食作物生长情况的前提下,认真研究自然灾害对农作物危害的机理与过程,进而提出防御对策措施,减少农作物损失。黄国勤等(2005)认为要进一步查明灾害的时空分布规律,分析其成因和发生发展规律,以找出防灾抗灾的新方法、新措施,提高抗灾、防灾能力,以真正实现农业的持续、稳定、协调发展。
气象灾害概念范文1篇9
重大公路工程应进行气候可行性论证
进行公路工程气候可行性研究的意义是将病害和灾害消灭在设计之中,把安全风险和灾害强度降低到最小程度。进行工程气候可行性研究论证,需要大量的基础资料。需要建立数据库,筛选出有关公路灾害的气候数据,这是很艰难的,是一项技术含量很高的工作,绝不同于传统的资料的审核。而获得基础资料应有两个方面,一是气象资料,二是当地实际发生的灾害天气。目前,进行公路设计时,搜集了一些气象因子并写在设计说明书中,如当地的平均气温,最高、最低气温,平均降雨量,无霜期,冻土最大深度等,但都没有进行分析,而且也只是平均值或极值,对设计是没有帮助的。在桥梁设计时,如果是在暴雨常发区,当地的植被条件又极其不好,水力侵蚀级别达到“强度”以上的地区修建的桥梁,在设计时,不应只套标准图,应在桥梁长度上加一定的安全系数,即增加一定的长度,在桥梁的高度上、跨径上做出满足灾害性天气需要的设计。那么,就需要了解当地1h降雨强度和24h降雨强度,需要搜集几十年的资料进行概率分析才能得到。目前,气候部门的观测网很难捕捉到公路工程项目所在地区中、小尺度的灾害性天气,只能对大的天气过程进行观察和预报。常规的气象观测方式和仪器无法测量到公路工程需要的关键要素和精度,需要向公路养护部门和当地居民搜集灾害天气资料以及灾害情况。就内蒙古自治区来说,在原来没有任何气象资料的地方修建公路的情况是不多的,因为重大工程项目大多是改建。如果原来的公路有部门养护,那么,就会有一些有关气象方面的记载,因为公路养护道班都有记载天气的要求,对抢修公路也有记录,如哪里经常积雪,哪里是风口,哪里经常形成地形雨,降雨或降雪的强度,这些资料对设计是非常有帮助的。因为这些资料在气象部门无法观测到,公路设计部门在有关资料中也查不到,所以,公路养护部门积累起来的资料和当地居民提供的资料是十分有用的。
与气象部门进行联合攻关
公路部门不研究气侯,气象部门也不研究公路,但两个学科之间联系紧密,所以应进行联合攻关。明确研究方向以后,搜集灾害性天气过程,筛选与公路工程有关的基础气象数据进行分析论证,在公路设计时进行预防,比如雪灾频繁的地方,预先做好防雪设施,栽植防雪林。在沙害大的地区对公路路基高度、边坡比进行防沙害设计,或设立防风工程设施,如设立导风板等,或用生物措施防护,栽植防风林等。如G111线1158km处(兴安盟突泉县境内)是一处路堑,高度5m,因为路上侧没有任何防雪设施,2010年12月~2011年1月的几场大雪都被西北风吹到路堑里,养路工人每天清雪,勉强维持不中断交通。这段路是2005年竣工的,如当年或第二年栽植防雪林,早已成林了。S203线边防二连附近(乌兰浩特-阿尔山一级公路),公路两侧均为开阔地,是一处风口,风雪流方向与公路斜交,没有设计任何防雪设施,同是2010年12月~2011年1月的几场大雪,路面积雪最厚处达到2m,一般的清雪机械无济于事。2011年3月份,边防团开出一条单车道,两侧的雪竟有3m多高,如同走过雪隧道一般,如果修上几道防雪墙,是不会出现公路雪阻的。国家交通运输部和国家气象局联合对灾害天气预报、预警消息,但只是针对道路安全的。如果交通部门和气象部门联合对公路工程进行气候方面的论证,在公路设计时,把公路灾害的预防充分地考虑进去,减少公路抢修费用,提高道路营运效益,道路安全、畅通,这才是公路交通部门的责任和追求的目标。
气象灾害概念范文篇10
关键词:数据仓库;数据库系统;气象服务;决策服务;OLAP;DM
1数据仓库概述
数据仓库(DataWarehouse)的概念是Inmon-1J首先提出来的,将数据仓库定义为一个支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、稳定的、随时间而变的数据集合[1]。数据仓库的产生是信息技术发展的必然结果,数据仓库是在数据库的基础上发展起来的,又不同于数据库:数据库用于事务处理,数据仓库用于决策分析,数据仓库往往还要包括相应的数据分析工具,比如联机分析处理(OLAP,On—LineAnalysisProcess)和数据挖掘(DM,DataMining)系统等。联机分析处理(OLAP)是将决策支持功能与传统的联机事务处理功能(OLTP)明显区分开来,它从人类分析数据的一般规律出发,形成了基于多维分析的决策支持工具[1]。
综合对数据仓库的各种理解,可以认为数据仓库是一种体系结构、一种环境,最大的特点是它的主题性,将来自各种数据源的数据进行统一与综合按照主题进行组织,包含大量的历史数据,为管理决策活动提供支持。基于对数据仓库的理解,提出的地市级气象信息数据仓库简单结构图如图1所示。
2地市级气象资料数据存贮现状
地市级气象局担负着管理、收集和转发所管辖县市台站的观测资料的任务,同时也担负着管理、收集和转发来自省级气象局及中国气象局的气象资料(如全国观测数据、卫星云图等),这些资料在气象预报和气象服务中起到关键性的作用。地市级气象局一直很重视对这些资料的存档,长期以来积蓄了海量的气象资料数据,但这些资料的绝大部分仍然采用报文文件或普通文件的形式保存,只有小部分(如自动站)用数据库的形式保存。地市级气象局在这种数据库应用缺乏的状况下,对历史气象资料的查询比较繁杂,气象数据的开发应用较为艰难。针对当前地市级气象信息资料存储的现状,建设地市级气象信息数据仓库对推进气象事业的发展和提高气象服务水平以及丰富气象服务手段是非常必要和迫切的,同时对信息资料的共享应用会有很大的促进作用。
3建设地市级气象信息数据仓库的必要性
3.1气象决策服务的迫切需要随着科技和经济的飞快发展,气象服务对各行各业的影响却越来越强烈,加上人类社会在现代化的过程中造成的环境破坏对气候的影响,使得天气气候环境越来越恶劣,极端天气越来越频繁,破坏力越来越大。基于气象灾害对经济社会造成的巨大损害,各级政府和相关部门对气象事业越来越重视,单一的天气预报服务明显已经不能满足政府及相关部门的决策要求。需要有一个气象防灾减灾决策平台,该平台要综合各种气象、水汶、地质、交通、农时等要素,要对每次天气过程都能进行分析推理出可能造成的灾害并提前预警,尽可能早的在灾害发生前为决策部门提供建议,预防和减少气象灾害造成的损害。而气象防灾减灾决策平台的建设必须要有气象信息数据仓库的支持。因此说气象信息数据仓库的建设是气象部门为地方决策部门提供气象决策服务的现实需要。
3.2公众气象服务的需要我国经济的持续高速发展,正大步带领我们全面跨入小康社会,随着生活水平的提高,人们就越来越注重自己的生活质量。人们的生活水平越高,对天气气候的关注度就会越高,过去,通过电视或电台播出的《天气预报》节目作为公众获取天气信息的单一渠道,为公众气象服务做出了不可磨灭的贡献,但随着信息社会的到来,它早已不能满足公众对天气信息的需求,人们需要更多更方便的渠道获取更多的、更详细的、更准确的、更及时的天气气象信息。现代通信网络技术,使公众可以通过手机短信、气象网站,电子显示屏等多种渠道获取气象信息,但是,要为公众提供这些渠道必须要有数据仓库的支持才能实现。因此,气象信息数据仓库的建设是保障公众的生活质量,为公众气象服务提供多种渠道的需要。
3.3多部门联动合作的需要气象科学数据是国家重要的基础性、公益性科学数据资源,是我国历史年代最长、保存最完整、最系统的地球信息资源之一。中国气象局宇如聪副局长2010年4月8日在京召开的气象信息共享(同城用户)座谈会表示:做好气象信息共享,是最大程度发挥信息资源使用效率,建立部门间紧密合作和有效联动机制的重要基础,是提高天气预报准确率和公共气象服务能力的关键所在。
在地市一级,政府、交通、农业、水利、水汶等各部门希望气象信息在防灾减灾、决策部署等方面发挥更重要作用,希望加强与气象部门联动合作,要达到上述目的,需要继续推进气象科学数据共享工作,进一步完善气象信息网络系统及基础信息支撑平台和部门间合作机制,针对不同的部门和不同的主题,加工共享数据,建设地市级气象信息数据仓库,开发建设防灾减灾决策平台和公众气象服务平台,以达到气象信息数据共享的目的,最大程度发挥信息资源使用效率。
4建设地市级气象信息数据仓库的可行性
4.1数据源数据仓库的基本组成元素就是数据,因此要建设仓库就必须要有充足的数据源,数据仓库的数据存储系统任务就是将数据从各数据源抽取出来,转换为分析型数据,存储并提供数据检索和管理的界面。气象科学数据是国家重要的基础性、公益性科学数据资源,是我国历史年代最长、保存最完整、最系统的地球信息资源之一。气象产业属于高科技产业,要用先进科技进行分析预测,历来就非常注重对各种气象数据要素的开发应用和保存。只要有需要,我们就可以查询到历史上任何层开展过的气象业务的数据,从初期的简单的气温、气压、风向、风速资料到现在的卫星、自动站资料等等。对于决策平台需要的地理信息、水汶、交通等数据,我们可以通过部门联动、数据共享获取。因此,建设气象数据仓库的数据源非常丰富充足。
4.2数据库系统建设数据仓库的出现,并不是要取代数据库。目前,大部分数据仓库还是用数据库管理系统来管理的[2]。因此,建设数据仓库的主要是建设数据库管理系统,包括软件和硬件两部分,软件主要有MSSQLSERVER、Oracle、IBM、MySQL、Sybase等。综合数据、流量、用户等规模,地市级气象信息数据库系统应属于中小型,建议选择MSSQLSERVER,因为在WINDOWS上运行的数据库应用系统,微软的数据库是最好的选择,而且微软的数据库系统是最容易使用和掌握的产品之一,拥有中文界面和帮助系统,T-SQL也附有例子和中文解释,而且用户群庞大,交流很方便,能够在相对短的时间内上手。硬件方面就是就是一台计算机数据服务器。
4.3人才需求数据仓库的构建是纯粹的技术工作,相关的技术人才的培养是是否能成功构建和构建质量好坏的关键。要建设数据仓库,首先至少要有一名能熟练掌握应用数据库系统的人才,他们负责数据库系统的构建和管理,包括按主题要求构建数据库及其数据结构,针对决策过程的要求对数据源中的操作型原始数据进行进一步加工处理并按主题(即在分析数据时经常用到的各种概念)重新组织,使它们成为便于分析的数据,即分析型数据,从而大大提高分析数据的效率。其次是需要开发服务平台的程序员。地市级气象部门在软件开发方面的人才水平是比较高的,在此基础上针对建设和管理数据仓库方面的人才需求加大在该面的人才培养力度,对于成功建设地市级气象信息数据仓库在人才方面提供保障。
气象灾害概念范文篇11
【关键词】自然灾害雷电灾害风险评估
1风险基本概述
自然灾害是指自然界中发生的.能造成生命伤亡与财产损失的事件。人类活动可以改变这些事件发生的频率,扩大或减小其危害及影响范围,改变生命财产的受灾损失率及其抗灾性能。自然灾害包括洪水、干旱、风暴潮、海啸、地震、台风、滑坡、沙尘暴、雪暴、雷电等。
雷电灾害:雷电灾害是一种严重的自然灾害,它威胁人身安全和财产安全,危害公共服务。雷电灾害已被联合国十年减灾委员会确定为十大自然灾害之一。
1.1雷电灾害风险评估的意义
风险评估是认识和评价风险的有效方法,也是风险控制和风险管理的前提和基础,准确的雷电灾害风险评估是风险管理的决策依据。
1.2雷电灾害风险评估的现状
(1)可借鉴的灾害风险评估体系:在教育、医学、环境、农业、军事等行业,风险评估已经获得了较成熟的发展,形成了许多评估理论、方法和模型,取得了很多的成绩。
(2)国内雷电灾害风险评估现阶段。QX3-2000是气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范,其中有雷击电磁脉冲(LEMP)对气象信息系统造成损失的风险的评估方法。
GB50343-2004雷电防护分级规定:
①建筑物电子信息系统的雷电防护等级应按防雷装置的拦截效率划分为A、B、C、D四级。
②雷电防护等级应按下列方法之一划分:
a.按建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估,确定雷电防护等级
b.按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级。
(3)存在问题:
可靠性差:这些雷电灾害风险的评估模型存在定量化不足和缺乏选择性等不足之处,参数的选取大多以经验为主,取值不连续而且很难达到比较高的精度。
可操作性差:对风险的理解不够全面和准确,对评估原则和评估流程的说明不够清楚,没有重用户的参与,评估体系复杂而且可操作性差。
2风险的几个概念
2.1风险
(1)风险定义为遭受损失的可能性,或者具有不确定性的可能损失。
(2)风险是指损失发生的不确定性,它是不利事件或损失发生概率及其后果的函数,用数学公式表示为R=f(P,C)。
(3)风险管理是指经济单位对可能遇到的风险进行预测、识别、评估和分析,并在此基础上有效的处理风险,以最低成本实现最大安全保障的科学管理方法。
2.2风险识别
风险识别是经济单位判断其所面临的风险、引发风险事件的原因,以及确认风险单位的带有综合性质的技术。
(1)风险特征:风险的客观性、风险的主体性、随机性(不确定性)、潜在性(可能性)。
(2)风险分类:
按风险的存在性质分为:客观风险和主观风险;
按风险的对象分为:财产风险、人身风险、责任风险和信用风险;
按风险的产生原因:分为自然风险、社会风险、经济风险和技术风险;
按风险的承受能力分为:可承受风险和不可承受风险。
(3)风险来源:不同的风险具有不同的风险来源,需要具体问题具体分析。
例如:雷电灾害风险的来源(IEC62305)可分为S1、S2、S3、S4等4类。
S1是雷电直接击中建筑物;
S2是雷电击中建筑物附近的地面;
S3是雷电直接击中引入设施;
S4是雷电击中引入设施附近的地面。
(4)风险识别方法。常用的方法包括检查表法、潜在损失一览表、风险分析调查表、保单对照分析表、资产――损失分析表、关键路线法、工作分解结构法、事故树分析法。
2.3风险态度
风险态度是指风险主体对风险的看法和观点。分为风险爱好型、风险中庸型和风险逃避型等3种类型。
面对风险,应正视它并认识它,寻找有效的措施来降低风险或让风险产生效益。风险评估就是人们处理风险的一种常用措施。
2.4风险意识
影响风险评估结果的因素:主要有评估主体、评估对象、评估方法和评估体系与评估参数,其中评估主体的风险态度是很重要的而又是容易被忽略的因素。
风险评估是风险管理的重要环节,是风险处理的前提和基础。风险评估对风险管理具有重要意义,使风险管理者和风险预防者正确的认识和评价风险,有针对性的采取最有效的或者最好的风险处理措施。
3风险评估的要点
3.1损失频率的评估
损失频率是指一定时期内风险事件,即损失发生的次数。
具体的评估方法有定性分级和概率测算两种。
3.2损失程度的评估
损失的程度常以货币价值来体现:既要评估潜在的直接损失,也要估计潜在间接损失和财产修复期的净收入损失。
3.3年总损失额的评估
年总损失额的概率分布反映经济单位来年可能出现的每一种损失金额及相应的概率。
4雷电风险评估的目的和内容
雷电灾害风险评估是指实现系统防雷为目的,运用科学的原理方法,对系统可能遭受雷电灾害的概率及雷电灾害产生后的严重程度进行分析计算,提出相应技术防范措施。
气象灾害概念范文篇12
关键词:地质灾害;风险评估;GIS
中图分类号:F416.1文献标识码:A
1概述
地质灾害是在地质作用下,地质自然环境恶化,造成人类生命财产损毁或人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的过程或现象,是对人类生命财产和生存环境产生损毁的地质事件。因而,从该意义上来讲,地质灾害不仅是一种自然现象,而且带有明显的社会经济属性。
在以往工程地质领域对于地质灾害的研究中,多考虑地质灾害的自然属性,评价预测也多从其内外影响因素入手,把地质灾害仅作为一种地质动力活动,着力于灾害形成机制与诱发条件、发展规律等自然特征的分析,度量的指标多为稳定性程度等。而对地质灾害的社会属性和与之密切相关当破坏效应等注意的不够。这种状况越来越不适应社会经济发展对减灾研究的需要。诚然,对于单体地质灾害而言,地质灾害自然属性研究必不可少,但如果从一个更深的层次来看,这显然没有考虑到地质灾害的社会经济属性。人类防治地质灾害的最终目的并不是杜绝引起地质灾害的地质现象或地质事件的发生,而是确保这些地质现象或地质事件不对人类造成不可接受的危害。所以从社会减灾防灾意义上讲,除了考虑其自然因素,更应该考虑其社会属性因素,由此才有了地质灾害风除评价的概念的产生。
2对地质灾害风险概念的认识
目前对灾害风险和地质灾害风险还没有统一的认识。在联合国教科文组织的一项研究计划中,Varnes(1984年)提出了自然灾害及风险的术语定义,随后得到了国际地质灾害研究领域的普遍认同,成为了对地质灾害危险性、易损性和风险评估的基本模式。地质灾害的风险可定义为:在一定的区域时间限度内,特定的地质灾害现象对生命财产、经济活动等可能造成的损失,即地质灾害风险是潜在地质灾害危险性和社会经济易损性的函数,它可表示为:
式中:R(Risk):地质灾害的风险,指特定的地质灾害现象可能造成的损失;H(Hazard):一定地区范围内某种潜在的地质灾害现象在一定的时间内发生的概率,即地质灾害的危险性;E(Element):给定区域内受特定地质灾害威胁的对象,包括人口、财产、基础设施、经济活动等;v(Vulnerability):特定的地质灾害以一定的强度发生而对受威胁对象所造成的损失程度,即受威胁对象的易损性,它用0~1来表示,0表示无损失,1表示完全损失。
综上所述我们可以看出,地震灾害的危险性(H)和受威胁对象(E)的易损性(v)共同决定了地质灾害的损失大小,是控制地质灾害风险的(R)的基本条件。因此,地质灾害风验评价应从下述两方面进行:(1)地质灾害的危险性评价,其与历史地质灾害活动强度和周期性规律(即灾害发生的频次、规模、分布强度)以及地质灾害孕育的环境与形成条件(即地形地貌、地质背景、水文气象、植被和人类工程活动等影响因素)密切相关;(2)区域社会经济易损性评价,包括了直接易损性评价(受威胁对象分布与抗灾能力)和间接易损性评价(地区社会经济与防灾能力)2个方面内容。
由于实际情况的复杂性,在地质灾害风险评估中很难对H、E、V等进行精确的定量表示。在这种情况下,可以采用“等级”的概念,先对地质灾害的危险性、社会经济易损性进行分级,然后再采用适当的方法进行最终的风险评估。
3地质灾害风险评价模型
目前有关地质灾害风险评价的模型有信息量模型、层次分析等模型,在这里简述信息量模型。
根据实际情况,将影响地质灾害风险因素的实测值转化为信息量值,并用信息量来表征地质灾害风险影响因素的“贡献”大小,进而评价地质灾害的风险程度。信息量用条件概率计算:
I(X,A)=lg(P(X/A)/P(X))(3)
式中:I(X,A)为单因素(指标)X影响地质灾害风险A的信息量;
P(X/A)为地质灾害风险恶化条件下出现X的概率;
P(X)为研究区影响因素X出现的概率。具体运算时,总体概率用样本频率计算,即:
式中:I为某一单元P种因素组合情况下地质灾害风险恶化的总信息量;
S为样本区总单元数:
N为该区己知地质灾害风险恶化的单元总数;
S1为含有影响因素X的单元个数;
N1为含有影响因素X的地质灾害风险恶化单元个数。
用总信息量I值作为该单元多种因素共同作用下的地质灾害风险改善的综合指标。对I值进行统计分析(主观判断或聚类分析))找出突变点作为分界点,将区域分成若干个地质灾害风险等级,由此建立的信息量模型,将作为研究区的风险预测模型。只要查明研究区各因素的情况,根据样本区计算出的信息量值,并将各评价单元的诸影响因素的信息量值叠加便可预测地质灾害风险等级。
信息量模型适合于各地质灾害影响要素的信息量比较丰富的地质灾害风险评价,按统计方法对各影响要素进行聚类分析,按照一定的阈值,将评价区域进行地质灾害风险分区。
4基于GIS技术的地质灾害风险分析
地理信息系统(GIS)是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据的技术,它为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。从20世纪80年代以来,GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用。
各种地质灾害都是在地球表层一定空间范围和一定时间限度内发生的,尽管不同种类的地质灾害之间、同一种类的地质灾害的不同个体之间大都形态各异,形成机理也是千差万别,但它们都是灾害孕育环境与触发因子共同作用的结果,而这些都与空间信息密切相关,利用GIS技术不仅可以对各种地质灾害及其相关信息进行管理,而且可以从不同空间和时间的尺度上分析地质灾害的发生与环境因素之间的统计关系,评价各种地质灾害的发生概率和可能的灾害后果。
GIS与传统意义上的信息系统的根本差异在于:它不仅可以存储、分析和表达各类对象的属性信息,而且还可以管理空间(图形)信息,可以使用各种空间分析方法,从空间特征和属性特征两个方面对多种不同的信息进行综合分析,寻找空间实体间的相互关系,分析和处理一定区域内分布的现象和过程。GIS软件提供了一些基本的空间分析工具,如区域叠加分析、缓冲分析、矢量栅格数据转换、属性数据查询检索、数字高程模型、数字地面模拟分析等,但仅仅直接利用这些基本的工具进行地质灾害的风险分析显然是不现实的,还需要结合专业地质灾害风险评价模型,如将信息量模型与GIS平台相结合,应用于地质灾害风险评估分析中。
信息量法模拟和层次分析评价模型与GIS的结合可以从以下几个方面考虑:
(1)利用GIS采集数据及进行基础数据处理。GIS具有强大的数据采集与空间分析功能,可以利用它来采集评价所需的数据并进行管理。GIS对数据的预处理一是将定性数据按照一定的原则定量他;二是利用GIS的自动划分功能形成用于评价的图元区域。
(2)应用信息量法模型可扩充GIS的分析评价功能。利用GIS的二次开发功能,选定合适的信息量法模型对GIS进行二次开发,扩充GIS的分析评价功能,实现传统分析方法与GIS的结合。把GIS已经剖分的图元区域的各种信息存入预先确定的数据库,然后通过编写接口,信息量法模型就可以直接调用这部分数据供分析之用。
(3)利用GIS强大的成图功能,将信息量法模型分析结果返还到GIS处理成图,形成最终成果。
这样就可以在建立一个基于GIS技术的地质灾害风险评估系统,首先在建立评估区信息数据库的基础上,结合地质灾害风险评价分析模型(信息量模型),运用GIS的空间分析功能(缓冲区分析、叠置分析等)、数据融合技术以及高精度计算实现对多种不同类型的地质灾害(如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等)进行危险性分析、易损性分析和最终的风险评估。整个地质灾害风险评估工作都是有序进行的,其基本程序见图1所示。
结论
(1)地质灾害风险评估包括地质灾害危险性评价、社会经济易损性评价两大内容。危险性评价应以历史危险性(灾害发生的频率、规模、程度)和影响灾害发生的主要因素(基于灾害发育机理研究)的综合分析进行;易损性评价应包括受威胁对象的易损性分析和受威胁对象的价值分析2个方面。
(2)运用GIS开展地质灾害风险评估是必然趋势,国外已有许多成功的范例。GIS技术为地质灾害在专业评价模型(如信息量模型)条件下的风险评估提供了有效的技术支持。基于GIS技术的地质灾害风险评估系统较好的实现了GIS技术与地质灾害风险评价模型的结合,能够充分利用GIS的图形编辑、属性管理、空间分析、数字高程分析等功能优势,快捷方便的实现一般分析方法与手段难以解决的问题。它可以根据变化了的情况与资料,实时性的进行地质灾害风险分析,进一步缩减风险分析的模糊性与不确定性,具有较强的准确性与客观性,而这正是常规分析手段所难以比拟的。
参考文献
[1]罗元华,张粱.地质灾害风险评估方法[M].北京:地质出版社,1998.