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中图分类号:S161.6 文献标识码:A 文章编号:1004-8421(2012)07-885-01
十堰市气象局于2006年装备了自动气象观测站,从2008年正式运行至今,积累了大量宝贵的气象各要素资料,在此通过对压、温、湿、风、降水等要素的自动站与人工气象站的观测数据对比分析,反映出各要素不同的观测方式二者之间存在一定的差异,其中自动站降水量比人工观测降水量偏大明显。笔者就对该站2011年自动站与人工站观测的降水资料进行统计对比,并分析两者差异的原因,以便为更好地使用自动站资料提供建议和依据。
1、降水量观测差值比较
从2011年汛期(5~8月)各类降水日数中选出具有代表性的几次降水过程的自动站和人工观测降水量资料进行对比分析:
从表1中看出,自动站与人工站观测存在差值,这个差值均为负值,人工观测比自动站观测降水量平均少1.0mm,且过程降水量越小,差值越小,过程降水量越大,差值就越大。
2、原因分析
2.1 观测时间的不同步 自动站采集器采集降水量的时间为正点即60’,这个时间是非常精确的,而人工观测的降水量时间一般在正点前50’~52’,时间相差近10min,即使同一个人在允许的时间误差范围内,2次观测数据也不可能完全相同,一次降水过程,每次定时观测数值相差较大,但降水总量却差别不大,就是因为时间不同步造成的。
解决方法:在人工观测降水量时,尽量靠近正点观测,争取和自动站数据采集器的时间非常接近。
2.2 人为的读数误差 自动站记录的降水量是一个自动的连续的过程,没有人为的读数误差,而人工站由于在02:00、08:00、14:00、20:00的发报需要,必需要多次量取过去6h定时降水量,这样就容易出现误差,而且在每次量取,还存在视线误差,若在量取时不细心,未把储水瓶的水倒干净,则会有更大误差。
解决方法:观测液体降水时最好换取储水瓶,将水倒入量杯,要倒干净。将量杯保持垂直,使人的视线与水面齐平,以水凹面为准。这所有的操作都要求观测员在量取降水量过程中要细心操作,准确读数,尽量减小人为误差。
2.3 仪器的原因 雨量传感器的结构由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗等组成。其工作过程是雨水由承水口汇集,进人上翻斗,上翻斗的作用是使降水量近似于计量翻斗计量,计量翻斗转动一次为O.1min降水量,随着雨水由计量翻斗倒入计数翻斗。在计数翻斗中部装有一块小磁钢,磁钢的上面装有干簧开关,计数翻斗翻转时,与其相关的磁钢对干簧管扫描1次,干簧管磁化而瞬间闭合1次。这样降水量每次达到0.1mm时,就送出1个脉冲信号,采集器存储0.1mm的降水量。自动站雨量的测量原理是由雨量传感器感应雨量的大小转化为干簧管输出的开关信号,经采集器处理后进人计算机。由以上传感器结构和测量原理可知,降水量的测量是通过翻斗的翻动产生电信号得出,设计中翻斗每翻转1次,定义为O.1mm的降水量。如:降水量为10mm,计量翻斗应翻转100次。当计数等于100次时,雨量测量中的降水量为10mm,雨量测量的计量值准确;若计量翻斗的翻转次数大于或小于100次时,则表示降水量大于10mm或小于10mm,雨量的计量值有误差。这说明计量翻斗翻转次数的多少影响着雨量测量系统计量准确度。而影响计量翻斗转动次数快慢的是雨量传感器中的计量翻斗的基点定位螺钉间的距离。基点定位调节的准确与否,影响着降水量的计量准确性。从而导致雨量测量的误差。
对基点定位引入的测量误差,一般具有系统误差的特点。雨量测量误差持续偏大或偏小,但非异常偏大或偏小。这是雨量传感器产生误差的主要原因,也是人工与自动站的降水量有误差的主要原因。
解决方法:旋动计量翻斗的2个定位螺钉。旋动前,先拧松锁紧螺帽,将1个定位螺钉旋动1圈,其差值改变为3%左右;若两个定位螺钉都向外或都向内旋转一圈,其差值变动量为6%左右。
例1:当误差值=(仪器自身排水量-计数值)÷仪器自身排水量×100%是-2%时,说明雨量测量系统的测量比实际降水量大,翻斗翻转次数过多,2个基点定位螺钉间距过小。处理这种因素产生的误差,具体做法:将其中的一个定位螺钉往外旋动2/3圈,使两个基点定位螺钉的间距调大,使翻斗翻转次数减少即可。
人工降雨是指用人工使没有达到降雨阶段的云变成雨降下。即选择有利于降水的云团,用飞机或高炮等方法将“催化剂”送入云层,促使本不会降水的云降水,或者加大降水,故又称“人工增雨”。人工降雨是现代文明社会直接开展抗旱、缓解因酷暑造成的电荒,改善人居自然环境的重要科技手段。在盛夏酷暑难耐之际,一场及时的人工降雨给人们带来阵阵凉爽,给庄稼带来涓涓细水,给工厂带来绵绵电流。人们无不心情舒畅,为能够享受现代科技成果而兴奋,但是人工降雨有时也会对少部分人的财产造成一定的损害。比如在实施人工降雨的过程中由于气候的变化形成狂风掀走晾晒的贵重物品、掀翻农田大棚、掀倒广告牌、建筑物,给相关的单位或个人带来了财产损失;因雨量过大致使排水不畅、房屋漏水给他人的财产造成损害;盐场晒盐、小麦在田都要即将收获,一场不适时宜的人工降雨造成的损害等等,所有这些应当由谁来承担责任呢?让财产所有人自行承担,总感到有点理不顺,因为人工降雨毕竟不是“天灾”。让有关职能部门承担,也感到有点委屈,因为实施人工降雨对大多数人来说是一件深得人心、让社会得益的好事情,是一种具有公益性的、无偿的行为。让其他人承担,好象也缺乏充足的理由。人们对此陷入了情、理、法的困惑之中,并引起诸多思考。
二、人工降雨损害财产赔偿责任之争
人工降雨致使他人财产受到损害的现象是社会发展中遇到的新情况,能否得到赔偿,由谁来赔偿,仁者见仁,智者见智,归纳起来有以下几种不同观点。
第一种观点为不可抗力说。不可抗力是指人力不可抗拒的外在力量,即不能预见、不能避免并不能克服的客观情况。根据人工降雨的原理,人工降雨是需要具备一定的气象条件的,如必须要有足够的云层等等。气象专家都不能准确预测何时具备人工降雨的条件和具备实施人工降雨条件的时间,作为非专业的一般单位和个人显然更不可能预见人工降雨的到来。因而人工降雨对于一般受害的单位和个人来说,仍属于不能预见、不能避免并且不能克服的客观现象,是不可抗力的一种。我国《民法通则》第107条规定:“因不可抗力不能履行合同或者造成他人损害的,不承担民事责任,法律另有规定的除外。”因此,在法律没有特别规定的情况下,人工降雨所造成的损害,不能获得赔偿。当然,人工降雨所造成的损害既属于不可抗力,如果受害人向保险公司投了保,保险公司应该赔偿受害人的损失。
第二种观点为意外事件说。人工降雨不是不可抗力,而属于意外事件。意外事件,也称意外事故,是指损害结果的发生,不是行为人由于故意或过失,而是由于不能抗拒或者不能预见的原因所引起的事件。人工降雨给受害人带来的财产损失属于一种意外事件,对于危害结果的产生既没有故意,也没有过失,而是由于不能抗拒或者不能预见的原因引起的。因此,人工降雨所造成的损害,也不能获得赔偿。但如果已参加保险,也可从保险公司获得赔偿。
第三种观点为职务授权说。职务授权行为是指行为人为维护社会安全,保护国家、集体的利益和个人的合法权益,在依法执行职务时而“损害”他人权利的行为。人工降雨的实施单位是基于国家的授权而实施的一种职务行为,对于人工降雨带来的财产损害实施单位既没有故意,也没有过失,而是依法执行职务,因而对于损害结果的发生,不负有赔偿责任。
第四种观点为一般侵权说。人工降雨造成财产损害属于一般侵权行为。一般侵权行为是指行为人基于过错而造成他人的财产或人身损害,并应由行为人自己承担责任的民事违法行为。在实施人工降雨过程中,实施单位对损害的发生,负有注意义务,以避免危害结果的发生。因此,人工降雨的实施单位应对自己的侵权行为,即未尽注意义务而致危害结果的发生承担相应的民事责任。
第五种观点为特殊侵权说(职务侵权说)。人工降雨对个人或单位的财产造成损害属于特殊侵权中的职务侵权行为。特殊侵权行为是相对于一般侵权行为而言的,指由法律直接规定的,无需具备一般侵权行为的成立要件而必须就他人人身、财产损害负民事责任的民事违法行为。所谓职务侵权行为,或称职务侵权损害行为,是指国家机关或者国家机关工作人员,在执行职务中侵犯他人合法权益并造成损害的行为。人工降雨是国家的有关部门为了社会的公共利益(降温、缓解旱情等)而采取的一种职务行为。只要侵权行为和损害结果之间存在因果关系,实施人工降雨的国家有关部门应该承担赔偿责任。
三、人工降雨损害财产赔偿责任之析
人工降雨的科学性、公益性、无偿性是不容置疑的。毫无疑问,实施人工降雨不是以损害他人财产为目的的,主观上是造福于大众、造福于社会,是没有过错的。但在确定是否承担民事责任的问题上,不是简单地以主观是否有过错为标准的。一般情况下,民事责任的构成须同时具备行为的违法性、损害后果的客观性、违法行为与损害后果的因果关系以及行为人的主观过错。同时具备了这四个条件,则应依照法律的规定承担民事责任。可见,“过错”是构成民事责任的一般条件。在某些特定的情况下,无过错也要承担民事责任。其构成要件是有损害事实、致害行为以及损害事实与致害行为有直接的因果关系。无过错责任不以主观过错为构成条件。因此,人工降雨造成财产损害的赔偿责任应当根据民事责任的侵权归责原则来确定。民事责任的侵权归责原则是指在行为人的行为或物件致他人损害的情况下,根据何种标准和原则确定行为人的侵权民事责任。民事责任的侵权归责体系包括四种归责原则:一种是适用最为广泛的过错责任原则;一种是适用于各种特殊侵权行为的过错推定责任原则;一种是适用于行为人没有过错的无过错责任原则;还有一种是适用于当事人双方对造成损害均无过错的公平责任原则。过错责任原则又称过失责任原则,它以行为人的过错作为归责的根据和最终要件。过错责任原则是以行为人的过错作为责任的构成要件,加害行为人主观上具有故意或过失才能承担侵权责任。过错推定原则是指受害人证明其所受损害是加害行为人所致,而加害行为人却不能证明自己没有过错的情况下,推定加害行为人有过错并承担民事责任的归责原则。无过错责任原则是指行为人虽没有过错,只要其行为与损害后果间存在因果关系,就应承担民事责任的归责原则。它不以行为人主观上有过错为侵权行为的构成条件,无论行为人主观上有无过错,都要承担侵权责任。但这并不意味着无过错责任原则不考虑受害人的过错和第三人的过错,它们也可以成为行为人责任减免的事由。无过错责任只有在法律有明确规定的情况下才能适用。依据我国现行立法,无过错责任主要适用于某些高度危险作业造成的损害赔偿。很显然,人工降雨致损不适用无过错责任原则。公平责任原则又称衡平责任原则,指在当事人双方对损害的发生均无过错,法律又无特别规定适用无过错责任原则时,根据公平观念,责任加害人对受害人的财产损害给予适当的补偿,由当事人合理分担损失的一种归责原则。这样,将人工降雨损害财产赔偿责任的争论之说,与民事责任及其侵权归责原则对照分析,以便依法正确处理人工降雨致使财产受损的赔偿纠纷。
1、关于不可抗力说。不可抗力造成的损害,依照法律规定一般是不承担民事责任的。但人工降雨是人为改变天气的结果,不是生活中的自然现象,所造成的财产损害不能认定为是一种自然灾害。随着科学技术的不断发展,人工降雨中的人的主观控制意识将会得到极大提高,损害程度也将不断随之减弱,从而否定了人工降雨是不可抗力之说。故人工降雨是不可抗力的说法不能成立。
2、关于意外事件说。我国民法虽然没有把意外事件作为免责的事由,但司法实践中通常把意外事件作为免责要件对待。人工降雨对财产造成的损害,虽不是行为人的故意或过失,但也不是不能抗拒或不能预见的。只要实施人工降雨的部门预警及时,人工降雨的各种相关数据计算准确,履行十分谨慎、合理注意义务,相关的财产损失是完全可以避免的。因而意外事件的说法也是不能成立的。
3、关于职务授权说。实施人工降雨是基于职务的授权所为,其行为是正当的、合法的,不负有赔偿责任。职务授权行为作为一种免责事由,一是必须要有合法的授权,二是执行职务的合法,三是执行职务的活动是必要的。单就人工降雨致使财产受损,可以不负赔偿责任。现实生活中,如果人工降雨所造成的财产损害是多种因素复合形成,根据侵权归责原则,另当别论,不能统统列于人工降雨致损的名下,免除不该免除的赔偿责任。
4、关于一般侵权说。一般侵权说的民事责任须具备民事责任的一般构成要件才能成立侵权的民事责任。一般侵权的民事责任适用的是过错责任原则,有过错则有责任,无过错则无责任。在实施人工降雨的过程中,如无过错或过失造成财产损害的,如前所述仍属于职务授权行为。但是,如有过错致使他人财产受到损害,则应按一般侵权承担民事责任,比如超越授权行为、执行职务的程序、方法违法等。
5、关于特殊侵权说(职务侵权)。特殊侵权责任是由法律根据具体的情况确定。我国《民法通则》第121条规定:“国家机关或者国家机关工作人员在执行职务中,侵犯公民、法人的合法权益造成损害的,应当承担民事责任。”职务侵权行为具有行为主体的特定性、行为的特殊性和承担责任范围的限制性(法律上有明确规定才能承担责任)。其归责原则为过错推定责任原则。在实施人工降雨过程中,只要有损害结果的发生,且行为人不能证明自己没有过错,则推定有过错并承担民事责任。但行为人能够充分证明自己无过错,可免除其民事责任。值得一提的是在无过错的前提下免除民事责任后,容易与职务授权行为相混淆,不可再适用其他归责原则。
四、人工降雨损害财产赔偿责任之主
俗话说:“冤有头,债有主”。因人工降雨致使财产受到损害能否获得赔偿,谁应当对人工降雨造成的财产损害承担赔偿责任,根据以上所述,应视具体不同情况区别对待。(本文仅就人工降雨的实施者与受害财产所有者之间的损害行为应当由谁担责作了浅述。现实社会中,人工降雨致使财产受到损害,不排除其它诸多综合因素共同构成侵权,也应根据不同情况分别处理。本文未涉及。)
第一次真正的人工降雨获得了成功。后来,美国通用电气公司的本加特又对朗缪尔的人工降雨方法进行了改良,他用碘化银微粒取代干冰,使人工降雨更加简便易行。朗缪尔在1957年去世时,终于满意地看到人工降雨发展成为一项规模巨大的事业。
随着科学技术的进步,人们逐渐了解了下雨的来龙去脉。水汽从海洋和湖泊升腾成为空气的一部分,然后形成云朵,雨水或雪片就从云中降下来。但是,水汽究竟怎样凝聚成雨滴,长期以来始终不甚了然。后来,科学家证明,水汽是积聚在灰尘等细小微粒周围形成水滴或冰晶的。这些微尘十分细小,肉眼根本无法觉察,如果没有这些微尘,尽管空气中有足够的水汽,也不可能形成一滴雨水。
激光也能产生凝结核
人工降雨的核心是通过人工播撒催化剂(如碘化银)形成凝结核,促使水蒸气凝结,形成微小的水滴,当水滴足够大的时候形成降水。但不能自然降水的云所能供应的水分较少,人工催化的经济价值有限,而且也需要一定的自然条件。自然降水过程和人工催化过程依然存有很多难于解决的问题,能否采用其他方式形成凝结核呢?瑞士日内瓦大学的杰罗姆•卡斯帕伦(JéromeKasparian)所在的研究小组使用了激光来实现这一目标。
卡斯帕伦和他的小组成员在实验室里向一个湿度很大、温度在-24℃的房间里发射极短的红外激光脉冲。在激光轨迹上可以看到线状云的形成,关掉激光后对这个房间里的空气进行分析,结果显示它内部的浓缩水珠总量增加了将近一半,而云团里的浓缩水总量增加了将近100倍。
该科研小组在秋季集中向60米的柏林上空发射激光脉冲时,虽然用裸眼什么也看不到,但是气象激光雷达利用激光监测大气里的光散射情况,发现当他们发射激光时,空气里的水珠密度和大小都提高了。该科研小组计划采用不同波长的激光器、改变激光光束直径和发散角、不同的激光脉冲时间来获得最佳的激光降雨方案,虽然目前还没有形成真正的激光降雨,科学家相信,未来向天空扫射激光,就能够在一个较广阔的范围内创造凝结物,最终形成大范围的降水。
激光预报降雨已获得成功
也有科学家对此有不同意见,以色列耶路撒冷希伯来大学的大气学家丹尼尔•罗斯菲德表示,在湿度很大温度较低的情况下,这种在实验室进行的试验,在大气里不会产生相同的结果。他说:“进行的这种实验与自然云团没有任何关联。”但卡斯帕伦小组宣称向含有水蒸气的实验装置中发射这种激光,可以马上观察到直径约50微米的水滴形成,这些小水滴还会进一步合并为直径约80微米的大水滴。户外实验也显示,在空气湿度较高的情况下,发射这种激光可以促使空气中水滴的形成。
激光在降雨预报中的应用已经有成功案例,受海洋气候影响的欧洲大陆,传统的方法很难对气候做出准确预报,德国与法国科学家进行合作研究,利用激光测量大气中水蒸气的饱和程度,以对局部地区的降雨做出准确预报。这一原理和激光降雨的原理一样,科学家们首先向空中发射一束高频高能的激光,激光脉冲穿过大气形成独特的凝结核,而后利用另外一束激光对凝结核上聚集水分的情况进行观察,借此测量空气中的水蒸气饱和度,并最终对该地区的降雨做出预报。
关键在秒激光器
不论是利用激光预报降雨还是希望能够实现大面积的激光降雨,其中最关键的是高频的脉冲激光器,这就是近几年出现的飞秒激光器。飞秒激光是人类目前所能获得最短脉冲的技术手段,飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,1飞秒是10-15秒,也就是1/1000万亿秒,它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。
飞秒激光具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍。它能聚焦到比头发的直径还小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。因此,物质在高强度飞秒激光的作用下会出现非常奇特的现象:气态、液态、固态的物质瞬间变成等离子体,这种等离子体可以辐射出各种波长的射线的激光,离子化过程将改变激光束横截面上电荷的分布。激光穿过大气后这些微粒相互作用、交替变化的过程,使得这些离子化的空气分子在最终达到稳定态后会生成天然的凝结核,促使水蒸气凝结为水滴。
比传统降雨手段更美好
传统的人工降雨需要向云中撒播催化剂,如盐粉、干冰或碘化银等,这些催化剂本身会有一定的环境污染,制作和包装这些催化剂成为适合播撒的状态也需要消耗大量的能源和材料,撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播;用高射炮或火箭,将碘化银炮弹射入云中爆炸;在地面燃烧碘化银焰剂等,这些播撒方法需要的设备和耗材都较多,十分不便。
激光降雨改变气体分子状态时间非常短,能够更有效的快速形成降雨所需的凝结核。激光器消耗的能源只有电能,不会产生任何环境污染,而且只需要将激光器机载或是车载,便可以移动到任何需要的地方进行人工降雨。看起来激光降雨是一件挺美好的事情。
实现还有待时日
目前飞秒激光器的价格比较昂贵,激光降雨技术的理论和技术方法也处于探索和试验研究阶段,激光降雨技术的成熟还需要相当长的一段时间。
除了价格因素之外,激光在大气中的传输和如何对大范围的气体分子发生作用是激光降雨面临的两大难题。雨云一般都离地面较远,激光在大气中传输的功率损耗是非常大的,所以如何有效的传输激光,使脉冲激光能量集中于雨云处的气体分子而发生作用,是需要解决的难题之一。
1、人工降雨作业只有在一定的自然云的条件下才能获取所需的增加水量的结果,目前的技术条件还无法做到人工造雨。
2、对于不同条件的云进行同样的催化作用,可能会得出正、反两种不相同的结果。所以为了获得增雨效果,必须对自然云条件和降水过程进行更深入的探测研究。
人工增雨成本低、见效快,现在已是我国大多数省区抗旱的重要手段,且规模居世界前列。在人工增雨方面,我国的起步还是比较早的,早在五十年代就已经有了此种做法,并且人工增雨的做法已经在我国的大部分地区得到了普及,取得的效果也是非常显著地。和其他的抗旱手段相比较,人工增雨的优势是非常多的,比如说费用方面的成本就要比其他方式要低很多,在经过了这么多年的实践证明,在全国范围内的应用效果还是比较明显的。我们国家的地域比较广阔,而且农业生产领域的范围比较大,所以农业用水会占据很大一部分,况且农业发展中如果缺乏了水资源,将会对我国的农业生产造成难以想象的影响,进而影响我国的经济发展。所以在抗旱方面的工作是十分重要的,我国在这方面的投入也是比较巨大的,无论是从业人员的数量还是人工增雨的规模上在世界上都是居于前列的。
能有效缓解部分地区水资源短缺的状况,还可以用于生态环境建设服务,比如目前正在进行的退耕还林、退耕还草,如果结合适量的人工增雨,会有利于植被的快速恢复。人工降水,又称人工增雨,是指根据自然界降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必要条件,促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴,降落到地面的过程。
其方法是根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂,使云层降水或增加降水量,以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力,或增加发电水量等。中国最早的人工降雨试验是在1958年,吉林省这年夏季遭受到60年未遇的大旱,人工降雨获得了成功。
(来源:文章屋网 )
爱因斯坦说过:兴趣是最好的教师。初中学生的好奇心强,而好奇心又是激励人们探索知识的起点,是促使学生主动学习的内在动力。我们作为农村初级中学的教师应多深入农村了解生产、生活的实际,阅读百科全书,上网查询相关资料,随时在教学中将理论知识与学生的实际需要相结合,让学生爱听、乐学。只要学生感受到老师所传授的知识和技能有助于提高他们的生产技能,改善他们的生活质量,就会使更多的学生对物理学科产生浓厚的兴趣,我在农村初级中学从事物理学科的教学已有十几年,就如何培养学生学习物理的兴趣作了一些探索,笔者认为要抓好以下三个环节:
一、从第一节物理课开始培养
物理课是初二年级的一门新学科,对于学生来说,往往有一种新鲜感。从心理学角度和人对客观世界的认识规律来看,人们对事物的第一印象非常重要。许多学生对这门学科表现出极大的兴趣,但这种兴趣仅仅是停留在表面的一种新奇,如不及时深化,“热”的时间是短暂的。因此,对于第一节物理课可以采用多种方法进行教学。首先,课堂上可做有趣的实验吸引学生。如水在纸质的“锅”里烧开;“三棱镜分解白光”“被纸片封闭在倒转的玻璃杯中的水不会流出来”“天女散花”等操作简单、现象明显的实验,引起学生的疑问,激起学生求知的欲望。再举一些生活中看得见、摸得着的现象,如“插入水中的筷子会弯折”“同样是电,通入不同的用电器会产生不同的作用”。还可以向学生讲述很多有趣的自然现象,如冰棍冒热气,冬天能看到口中吐出的“白气”,高压电能电死人和动物,但鸟却能自由的在高压电线上休息等,通过这一过程,给学生的第一印象是物理很有趣。
二、从师生情感入手
兴趣总是与人们对事物的情感态度紧密相联,当人们接触到事物,产生愉悦的体验时,就会对它产生向往的心理,进而对它发生兴趣。没有这种情感,就不可能形成兴趣。心理学认为:良好的师生关系,饱满的热情,能够驱使人积极的行动,提高学习效率。尤其是良好的师生情感,更能促使学生喜欢这个教师,进而热爱这门学科。因此,教师必须遵循一个原则:决不能伤害学生的自尊心,对学习有困难的学生要给予更多的关心。在教学过程中,理解学生,尊重学生,教师要深入到学生当中,与他们同欢乐、共忧患,热爱自己的学生,尊重学生的人格,与学生打成一片,必然会激励学生的学习兴趣。有了良好的师生关系,学生才能热爱教师,听从教师的教诲,做到“亲其师,信其道”。
三、学与用相结合提高兴趣
案例1:在学生学习了物态变化的六种方式后,老师引导学生用所学的知识来分析人工降雨的基本原理,因为人工降雨对农业生产有很大的作用。
近两年的初春,我县出现了连续近两个月都没有降雨的干旱天气,严重威胁到我县的农业生产,农业和气象部门启动了应紧预案实施人工降雨,人工降雨的原理是什么?
引导学生分析:人工降雨是让积雨云中的水滴体积变大掉落下来。要让积雨云中的水滴体积变大,就要人工使用催化剂。我国人工降雨的催化剂主要是干冰。用飞机在空中喷洒干冰,干冰遇到水蒸气升华从周围吸收大量的热量,使周围的水蒸气温度降低液化凝结成水滴降落到地面;或者部分水蒸气凝华成小冰晶,小冰晶在下落过程中熔化形成降雨。
教师通过人工降雨的分析,复习巩固了相关的物态变化知识,如:升华、凝华、液化、熔化等物态变化,又切合生产生活的实际,体现了学以致用的理念,培养了学生将科技服务于人类的意识,变枯燥为有趣,很好的激发了学习的兴趣。
中图分类号:P331 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0220-01
气候变化已经越来越成为人们所关注的问题之一,了解和研究气候变化对水文水资源的影响对于了解相关的水文水资源系统的生态平衡、环境保护、运行管理、开发利用、规划管理等具有重大意义。必须要对气候变化对水文水资源的影响进行分析,了解具体的研究方法,对其影响有大致了解,对其中产生的不利影响进行积极的改正,采取措施进行弥补。
一、气候变化对水文水资源影响的研究方法
1、气候变化情景的生成技术
各个地区之间的气候变化具有很大的差异性和不确定性,不能通过气候的预测很准确的表述各个区域的气候变化,即便是测量到的值也不是一个精确的,只是大致的估计范围,是一种可能出现的结果,这就被称为情景。可以根据已经取得的研究成果对气候变化情景的生成技术进行研究。比如说通过任意的情景设置,对可能出现的情景进行模拟,或者是通过对以往一系列气候环境的研究资料进行分析,进而得出自己想要的结果,亦或者是通过大气环流的模式,对气候变暖的可能情况进行分析。所有这些,都是气候变化情景的生成技术。
2、水文模拟技术
这是指通过模型来模拟气候变化对水文水资源的影响,在这一过程中,为保证水文模拟结构的准确性,因而保证模型的通用性和便于利用性;现有资料的准确性;模型内在精度的精确性等等。所有这些都是需要考虑的问题,只有保证这些问题的准确,才能较为正确的反应气候变化对水文水资源的影响[1]。
3、水文遥测系统的运用
所谓的水文遥测系统就是指一些自动化的技术和设备,这些技术和设备主要是为了采集远距离的水文信息。水文遥测系统主要有三个部分构成,这三个部门合理组合更加便于水文资料的搜集、储存、整编、分配和检索。通过水文遥测技术可以搜集到大量的信息,更方便对水文资料进行整理和研究分析。进而更好地研究气候变化对水文水资源的影响。
二、气候变化对我国水文水资源系统的影响
1、气候变化对我国河川径流的影响
河川径流一般对气候变化的反应比较敏感,气候的变化一有变动就可以在河川径流上反映出来。比如说我国从北到南,由干旱到湿润,山川河流对气候的变化反应迅速。在气候变化较为严重的今天,全球变暖已成为不可逆转的趋势,在这种状况下,气候变暖对我国山川河流的影响主要可能表现为三种结果,一种是北方径流量增加,南方减少;一种是南方增加,北方减少;还有一种是南方北方的径流量都减少。
2、未来全球变暖将导致我国西北高寒山区冰川萎缩
在全球变暖的气候影响下,对冰川最为明显的表现就是极地地区冰川面积的大幅度减少,这可能会造成冰川退减,一些流域干涸等情况的出现,使一些干旱的地区变得更加干旱,对我国影响最严重的是北方地区,尤其是黄土高原地区[2]。
3、随着全球变暖的影响,可能使降水量发生变化,蒸发量变大
全球气候变暖,不可避免的会对各个地区的降雨量产生变化,进而使全球的平均降雨量发生变化,可能会使平均降雨量增加,降水变率也会相应的增加或者减少,但不容置疑的是蒸发量一定会增加,这样就会使河流变的越来越干枯,干旱也会越来越严重。
三、减少气候变化对水文水资源不利影响的对策及措施
1、实行人工降雨
在全球变暖的气候变化下,降雨量逐步变得越来越少,各地的水资源会越来越贫乏,尤其对于西北黄土高原等干旱地区,由于降水的缺乏,草木生长面临更大的困境,水资源的供需矛盾也会更加的突出。这就需要通过人工降雨的措施,人为的制造降雨,满足一些严重干旱地区的水量需求,最大限度的为干旱地区提供降水[2]。
2、植树造林,涵养水源
在气候变化如此干旱,水资源如此缺乏的情况下,除了采取人工降雨的外在方法,必须通过增加植被的覆盖率来涵养水土,最大限度的提高土壤的需水量,并且这可以在一定程度上减少洪水的强度。在降雨的过程中,能相对的涵养住水源,增加地表水的含量,并且丰富地下水资源,进而能通过不懈的努力最大可能的改善气候条件。
3、加强有关科研工作
从事与气候或者与水文水资源相关工作的工作人员,必须要致力于人工降雨工作的研究,更加的投入到相关的科研建设中去。国家必须要加大对于这些工作部门的资金投入,除了资金,还要及时的更新设备和工具,并且要加大投入相关的专业技术人才,一个科研机构只有具备这些充分的条件,才能发挥好科研机构本身能开发的潜能。更好地致力于人工降雨工作的研究,以及跨流域调水工作的研究,以便能更好地解决水资源分布不均匀的问题[4]。
4、加强气象服务和农田水利建设
为面对气候变暖环境下气候变得越来越干旱、水资源越来越缺乏的现状,必须加强对农田水利设施的建设,以便更好地利用水资源,节能保水,提高水资源的利用率。除此之外,还要加强对气象预报的服务,即时汇报天气情况,并且增强天气预报的精确度,以提高应对气象灾害的能力,加强对气候变化的抵抗能力。
结束语
气候变化的研究涉及到许多领域和许多学科,它对水文水资源的影响只是其中一个重要的方面。近年来,全球变暖越来越明显,这就对水文水资源的变化产生了巨大的影响,我们需要研究气候变化对水文水资源的研究方法,进而探讨气候变化对水文水资源的影响,以及不断采取措施进行改善其中不利的方面,以更好地促进生态环境的发展。
参考文献
[1] 张利平,秦琳琳,胡志芳,曾思栋.南水北调中线工程水源区水文循环过程对气候变化的响应[J]. 水利学报.2010,10(11):13-14
水资源监测就是对水资源实施实时监测工作,提高水资源的保护和管理质量[1]。过去传统的水文监测是对水电工程以及防洪抗旱工作服务。对水资源进行实时动态监测,主要是对地下水资源量,地表水资源量和水分以及水质进行监测。通过对水资源开展实时监测,对所辖地区的水资源现状和分布情况以及水质进行全面的了解,收集大量原始数据,对数据进行合理分析,制定科学的水资源管理计划。实施水资源监测能够及时掌握水资源利用情况,实现对水资源合理调控。
1水资源监测工作的实施
水资源监测工作是水资源保护、防洪抗灾和社会经济建设的基础性工作之一。特别是在每年的防洪抗灾方面,水资源监测工作发挥着不可替代的作用。在全新的历史时期,水资源监测工作和过去传统的水资源监测发生了显著的改变。我国地表水源量逐年锐减,地下水源被过度开发,环境污染日趋严重,如何高效利用现有的水资源是水资源监测工作人员需要重点解决的难题。
1.1地下水源监测
在过去地下水源监测主要依靠人工观测开展,主观因素影响十分大。最近几年,自动观测技术的普及和应用改变了人工观测存在的种种不足。在自动观测技术不断应用的大背景下,必须对自动监测的各个方面进行综合考虑,结合必要要求进行改正。地下水源监测要加强对大型地下水源地、矿山以及地下超采区的监测和测量[2]。
1.2地表水资源水量监测
地表水量检监测按照河道中水量的多少将其划分为3种监测方法:在河道枯水时期开展监测;对渠道的实际流量进行监测;对整个管道的的流量进行监测。第1种监测手段主要是在河道流量最小的时期开展的一种监测工作。最近几年,由于不科学开采,地表水呈现逐年下降的趋势,有些地方的水资源已经到了无水可用的局面。在这样的情况,需要结合实际情况,强化对河道枯水期的流量监测就显得格外重要。在河道枯水期开展监测主要是采用流速计对河道内的流水速度进行测量。在测量过程中如果测量的设备无法正确测量流速还需要借助其他方法开展监测,一般情况下,应用比较广泛的方法主要标记法、稀释法和超声波探测等方法而渠道流量监测方法主要是利用流速计和已选择好的建筑物进行监测。对于渠道中含沙量少,杂质较少的渠道一般采用超声波监测方法进行自动监测。管道流量监测采用超声波流量计和电磁波流量计对水量进行监测。
1.3空中监测
进入21世纪以来,随着现代科学技术不断向前发展,人工降雨、降雪技术不断应用成熟,使得人类能够对高空中的水资源进行利用。在全新的历史时期,在继续做好上述水资源监测工作的基础上,还要重视对空中水资源的监测。要不断加强对空中水资源监测的重视程度,主要加强云层监测和人工降雨监测。通过利用我国的气象卫星、雷达定位系统等技术设备对一个地区的实际降雨量、分布情况和降雨的酸碱度进行全面的监测,对空中水资源分布和质量进行全面的评价。目前,针对人工降雨和降雪,不同研究领域的学者持不同观点,人工降雨这种方式对环境和人类生产生活影响到底如何,可以通过对降雨资源进行监测所得到的各种数据进行分析和研究,从而解决不同研究领域的争议。
2水资源实时监测分析
水源实时监测分析是指由计算机技术和网络技术构成的一个决策系统,其主要作用是在水资源监测的基础上,对特定流域的水源信息进行采集、整理、分析、决策、管理以及远程控制等,利用网络技术和计算机技术方便、快捷、网络化和数字化的功能,给决策者提供一个正确、科学的决策,解决水资源调度、保护和管理等问题。
2.1实时监测
水源实时监测是水资源实时监测分析系统的主要构成,通过对特定水域的水资源进行实时信息监测和信息传输,达到对水资源进行监测分析的目的。水资源实时监测信息包含了地下水资源信息、地表水资源信息、空气水资源信息,系统通过对这些信息进行全面的调整和分析,从而对降雨量、灾情进行预测。
2.2信息管理
水资源实时监测分析系统中的信息管理系统能够对采集来的信息进行接收、传输、处理、预警和分析,通过对信息管理系统进行设置,能够针对不同的分析要求对信息进行处理,做到对信息各个层面进行分析的目的,同时还能够避免信息丢失。
2.3远程控制
在远程控制系统中水资源监控是通过实时监控管理、远程管理控制和监控命令等几个部分共同完成的,这个系统能够有效解决数据信息不能够远程传输的问题,能够实现不同地区水资源信息的交流、共享,对水资源信息传输有着十分重要的意义。在水资源实时监测分析系统中,远程控制系统主要是通过互联网技术、自动化监控技术对水资源信息进行远程监控,保证整个系统能够顺利完成监测任务。
参考文献