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中国校园气象站的规模描述

[ 作者：杭州迈煌科技有限公司2017-05-11点击：1562]

自动气象站进入校园是20世纪30年代由竺可桢先生提出，并率先在他任教的东南大学校园中创建。而后，我国中小学的校园中也曾建立过不少气象站。新中国成立后，党和人民政府非常重视中小学的气象科学教育与普及，因此，校园气象站犹如雨后春笋，在共和国的中小学校园中纷纷诞生建立。20世纪六七十年代，上海市就有70%的中小学都曾建立过校园气象站。校园气象站不但在我国中小学的教育与教学中发挥巨大作用，而且还为我国社会主义科学人才的培养作出了辉煌贡献，并且在中小学的校园中形成了一道蔚为壮观的靓丽风景。

　　随着我国教育改革的不断深入和蓬勃发展，校园气象站作为进一步贯彻落实党中央、国务院“科教兴国”战略和对中小学生实施“科技教育”的载体与平台，它更是一展丰姿，充分展现了它独特的个性和多面体的三维作用。同时，经过半个多世纪的运转与发展，校园气象站的内在机制功能不断提高和完善，结构格局也不断更新发展。

目前，我国校园气象站基本上形成了地面气象人工观测站、地面气象自动观测站和地面气象综合观测站等三大规模结构格局。

1、地面气象人工观测站

　　地面气象人工观测站是气象工作的基础，是获取大气要素数据的基本场所。中小学中的校园气象站是完全以国家气象行政部门颁布的气象台站建设标准要求为蓝本进行建设的。

　　地面气象人工观测站一般由工作室、观测场和气象仪器构成。

　　工作室是气象站的心脏部分，是整个气象站组织工作的基础，是室内仪器安装、气象数据处理和气象产品制作的中心。工作室的面积一般不小于20 m2，还要置放工作台、文件柜等设施。

　　观测场是安装气象仪器的专门场所。按照中国气象局颁布的《地面气象观测规范》规定，其面积有25 m×25 m和20 m×16 m 2种规格，而且还要求四周200 m以内不得有视程障碍物。

　　气象仪器是获取各大气要素的专门工具。气象台站所使用的仪器必须是国家气象行政部门指定的气象仪器生产厂家的产品。仪器的品种与数量必须满足规定的基本气象要素的观测要求。

　　按照国家气象局规定的地面气象人工观测站的建设标准要求，我国大部分的校园气象站都没能达到。首先是观测场普遍偏小，同时四周200 m以内无法排除视程障碍物。有的学校还采取分块的方法，将仪器分别安装在几个地方。还有的学校将观测场安置在楼顶上，造成所获气象数据的实际误差。其次是气象仪器的购置，有的校园气象站采用了教学仪器生产厂家的产品来替代，极大程度地影响了观测数据的准确性，严重地破坏了校园气象站建设的严肃性和科学性，致使校园气象站成了单纯的教学工具。

　　地面气象人工观测站是中小学校园中建设历史最悠久，使用范围最广泛，也是气象科学教育要求最基本的基础设施。在70多年的运转中，曾为我国中小学的气象科学教育、课外兴趣活动、共青团少先队组织活动、气象科学探究立下了汗马功劳。虽然它的发展参差不齐，但还是有许多单位做出了成绩作出了贡献。如湖南省怀化市洪江区幸福路小学、浙江省德清县洛舍中心校等校园气象站都能被当地的气象部门定为该地区的气象观测点，所观测的气象数据允许输入气象部门的数据库。小气象员们的科学实验报告都能得到国家、省、市、县领导部门的承认与表彰。有的实验报告还被全国性的报纸杂志刊载，有的还被编入科普书籍，甚至教学参考书。

　　地面气象人工观测站是我国中小学中优秀的教育装备和不可多得的教学资源。它不但适合中小学完成教学大纲、新课程标准和课本规定要求的气象科学教学，而且还可以为气象科技活动提供平台，为素质教育提供载体，实在是功不可没。

　　但是，地面气象人工观测站也有其无法修正的局限：1）只能供为数不多的气象活动小组成员使用，无法承担气象科学普及和大面积学生群体共同参与活动；2）局限于单一的校内气象观测，无法与其他学校的校园气象站进行气象信息的交流与沟通；3）只能获取定时观测的气象要素数据，而无法获取其他任意时间的气象要素数据，如节假日、假期和夜间等时间的气象要素数据；4）所获的气象要素数据的意义只代表学校所在地的大气状况，而无法获取可以相互对比的数据，也就是说只有时间纵向数据而无时间横向数据；5）人工观测所产生的误差无法用科学的方法来订正。

2、地面气象自动观测站

　　地面气象自动观测站是20世纪八九十年代诞生的气象科学发展的新生事物，是一种能够自动观测、记录和存储气象数据的设备，是目前国内外气象部门所属的气象台站、专业气象台站和军事气象台站都在广泛使用的基础设备。它能自动采集风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、蒸发、日照、紫外线与太阳辐射等八大气象要素的实时数据，为大气监测、科学实验和科学探究等提供与存储准确科学的数据。目前，世界各国的气象台站与校园气象站都在推广使用。

　　首先将地面气象自动观测站引进校园的是我国台湾省的台北市。20世纪90年代，台北市12个区的60所中小学都安装了地面气象自动观测站，并组成了全球领先的微观（micro）气象网。这些学校的校园气象站既是一个各自独立的地面气象观测站，在自己学校的网页上显示校内每天的天气变化状况。同时各校校园气象站也会将每天的观测资料送至台北市校园气象网。在这集中型的气象网中，网站的浏览者除了分别看到60所学校所收集的实时或历史的气象资料，也可以同时看到60所学校在同一时间内所收集到的特定气象要素数据。

　　其次是“香港联校气象网”。该网是本世纪初由香港新界翁佑中学发起，由香港地区30多所学校响应参加所组成的。这些中小学都统一安装了地面气象自动观测站，由香港天文台、香港城市大学大气实验室统一集中，每天收集各校地面气象自动观测站所获取的气象数据，通过专门网页公示。同时定时组织成员学校联合开展一系列气象科学探究活动。

　　再则就是北京数字气象网。2007年初，由北京市气象局牵头组织海淀区八所中小学安装了地面气象自动观测站，并编写了统一的气象科学教育校本教材，进行共同的气象科学教育与探究活动。

　　地面气象自动观测站能获取定时观测以外任意时间的气象数据，并长期存储保留。它不但可以获取时间纵向数据还可以获取时间横向数据；同时，所获取的气象要素数据比人工观测更准确更科学。通过网络可使各校之间进行沟通与交流，使长期禁锢在校园内的气象科技活动突破学校围墙，创设出更大的科学探究空间。而且还可以吸收更广泛的学生群体参与活动。

　　但是，地面气象自动观测站也有其不可避免的缺陷：自动观测代替了人工观测以后，导致“科技教育”中学生要人人动手实验的要求无法实施；减少对学生进行科学技术技能训练的平台；失去了各项素质培养训练的优秀载体。

3 地面气象综合观测站

　　地面气象综合观测站是我国教育改革深入发展和对中小学生实施“科技教育”的新时代产物。它的综合方式有3种类型。

　　第一种类型是地面气象人工观测站和地面气象自动观测站并设。目前，世界各国和我国各地的各类气象台站都采用这种综合设置的方式建设，这种综合设置是气象科学发展的基本趋势。设有这种地面气象综合观测站的有北京第十八中学的校园气象站和重庆市北碚区大磨滩小学的校园气象站等。

　　第二种类型是地面气象人工观测站和地面气象模拟观测站并设。地面气象模拟观测站是将地面气象人工观测站按比例缩小设置在室内，专门供气象科学教学和学生气象科学技术培训之用。设有这种地面气象综合观测站的有浙江省岱山县秀山小学的校园气象站。

　　第三种类型是地面气象人工观测站、地面气象自动观测站和地面气象模拟观测站等三站并设。这种集人工、自动和模拟于一体设置规模格局的校园气象站是“科技教育”中的一种创新之举。设有这种类型校园气象站的有辽宁省大连市沙河口区中小学生科技中心。他们这种规模类型建设的校园气象站在国内尚属首例。

　　地面气象综合观测站是在地面气象人工观测站和地面气象自动观测站的基础上创设出来的校园气象站新模式。它既能使地面气象人工观测站和地面气象自动观测站的长处得到优化，短处得到充补。又能为气象科学在中小学中的全面普及和吸收更多的学生群体参加气象科技活动提供广阔的科学空间与活动平台。同时，有效地弥补了地面气象人工观测站只限于少数人参与活动和地面气象自动观测站省略了学生动手训练环节的缺陷。为学校气象科学教育和气象科技活动闯出了一条新路，为我国校园气象站的发展创出新方向。

　　地面气象综合观测站的诞生，是我国校园气象站又一次跨越性发展进步的标志；是我国气象科学教育和气象科技活动深入发展的标志；是我国“科技教育”实施在技术与措施上创新的具体展示；是我国教育技术装备进步的实际展现。它将带动与促进其他学科科技教育与活动的共同进步与发展。

杭州迈煌科技有限公司校园气象站图片

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