“STEM+”驱动的大气探测课程融合式教学设计

“STEM+”教育理念将科学、技术、工程、数学以及课程思政有机融合,有助于促进学生跨学科思维和创新能力的培养。为构建满足新时代气象服务保障需求的复合型人才培养体系,提出以“STEM+”驱动的大气探测课程教学设计改革,建立知识学习与科学思维、工程素养、专业自信培养为一体的融合式教学过程。以“地基可见光测云”一课为例,按照问题界定、解决方案、模型构建、误差分析与模型改进、评价与总结等工程设计环节,将知识点按照STEM理念进行重构。同时,挖掘课程思政元素,引导学生形成跨学科的思维方式,坚定热爱气象、献身使命的理想信念,以期为培养大气科学创新型人才作出贡献。

“大气探测学”课程思政的探索与实践

为落实全员全程全方位育人大框架要求,培养德才兼备的高素质、专业化新型气象服务保障人才,在大气科学类专业课程教学中开展课程思政探索,已成为专业人才培养的核心命题。从学校大气科学类专业核心基础课“大气探测学”课程目标出发,结合课程知识体系和特点,以实际应用需求和学生未来岗位任职需求为切入点,重点从文化自信、家国情怀、献身使命、工匠精神和科学素养等五条主线进行思政元素挖掘,科学探索课程教学方法,力求将思政元素与课程教学内容有机融合,实现专业教育与思想政治教育同向同行。

“大气探测学”本科教学改革的探索与应用——以理论与实践结合的教学方法为中心

理论与实践是“大气探测学”课程中的两个重要环节。以浙江大学大气科学系“大气探测学”课程改革为例,分析了“大气探测学”课程改革的难点与重要性,提出了优化课程结构和知识组织、引入仪器实物、利用多媒体资源等理论教学方法,并结合实际剖析了实践内容任务化、校内平台建设规模化、校外实践基地合作紧密化等实践教学改革方法,以达到促进学生在实践中理解理论知识、运用理论知识的目的。旨在提高学生发现问题、提出问题、解决问题的能力,培养学生的科学素养。

大气探测学多元实践教学模式改革——以云的观测为例

作为大气科学专业的基础课程,大气探测学通常使用理论与实践相结合的方式进行教学.实验内容是课程教学的重点和难点.以浙江大学大气科学系大气探测学课程改革为例,详细阐述了大气探测学中云的观测相关教学实验的设计思路,提出融合教师示范性实验与学生自主性实践,结合校内实验平台和校外实践平台等方法,强调激发学生团队合作和自主探究的潜能,以拓展学生专业眼界,锻炼学生的综合应用能力.旨在培养学生的科学兴趣和素养.

用于大气探测系统的Linux平台研究

Linux是一种具有广泛应用的操作系统 ,它为许多领域提供了一种新的平台支持。基于 Linux的大气探测系统 ( Ob- Linux)是 Linux在大气探测领域应用的初步探索。给出了修改 Linux内核以适用于大气探测系统的主要方法和步骤 ,描述了 Ob- Linux的性能及优点。作为应用实例 ,阐述了将 Ob- Linux应用到 GPS下投式探空仪测风的地面资料处理系统中去的主要方法 ,说明了 Ob- Linux系统在大气探测应用的可行性。

大气探测高技术及应用研究进展

大气探测技术是支撑大气科学,特别是大气物理和大气环境学科发展的重要基础,其主要任务是发展新的探测和试验手段、原理和方法,为认识大气运动以及大气中各种物理、化学、生物过程的基本规律及其与周围环境的相互作用提供技术手段和方法。除了充分利用国内外已有的成熟技术和产品对大气科学发展提供支持外,大气探测还存在一系列科学与技术问题需要研究和开发,这也是大气探测科学与高技术的前沿。本文从强对流和降水探测技术、雷电探测技术、云特性探测技术、臭氧和气溶胶等大气成分探测技术、地基GPS观测反演大气和海洋参数、大气与环境综合探测平台六个方面综述近五年来中国科学院大气物理研究所在地面大气探测高技术研发、实验观测及相关研究领域所取得的一些主要进展,并对未来发展进行展望。

卫星高光谱红外大气探测的正演模拟研究

利用精确的红外大气辐射传输计算模型KCARTA,模拟计算了光谱分辨率、通道光谱响应函数、光谱定标精度、大气倾斜路径和表面发射率对高光谱观测亮温的影响.正演计算的结果表明:1)提高光谱分辨率明显增加了可探测的大气亮温;2)各种内、外部因素的变化对高光谱仪器将产生远较低光谱仪器更大的观测亮温差.本研究可为我国高光谱大气探测仪器的设计以及高光谱大气探测反演算法研究的开展提供科学的参考依据.

气象万千探本索源——南京信息工程大学“大气探测学科”发展历程回顾与展望

大气探测学科是大气科学学科重要的核心学科分支之一。我校大气探测学科从1973年创建至今,经47年的风雨征程,几代人的努力与执着,历经重组和调整,始终围绕学校发展目标,将专业建设与国家需求紧密接合,不断探索和加强人才培养、师资建设和提升科研水平,建立了特色鲜明的学科体系,为学校和中国气象事业的发展做出了重要贡献。本文概略介绍了大气探测学科内涵和我校大气探测学科概况,从初始建立、改革发展、发展提升等三个阶段描述学科沿革拓展、师资队伍壮大、实习实验设备、课程教材建设、基础理论技术研究、气象系统开发、学科建设成果及未来发展规划等。

THz波大气探测仪器发展现状研究

THz波在电磁波谱中位于微波至红外波段的过渡区域,其特性在空间研究及应用领域具有独特的优势,THz频段的大气遥感仪器可以为探测地球大气信息提供全新的视角,在大气科学领域展现出良好的应用前景。介绍了THz技术在大气探测领域的主要应用,综述了国内外THz频段的大气观测仪器的研究现状,通过各仪器关键指标参数的对比分析,总结了THz大气观测仪器的发展趋势及发展前景,并提出了发展THz大气遥感技术的建议。

相控阵技术在大气探测中的应用及面临的挑战

近年国际上相控阵技术在大气探测领域中的应用有了重要进展,成为雷达气象学研究的又一新热点,并可能成为今后天气雷达发展的重要方向。介绍了相控阵技术在气象探测中应用现状和研究进展,以及近年在气象应用中所获得的最新研究成果,展望了相控阵技术的应用前景,进一步讨论了开展相控阵技术研究所面临的技术挑战和未来发展的方向。为我国开展相控阵天气雷达的研制提供参考。

大气探测技术发展概述

文章介绍了大气探测技术发展的趋势并提出中国大气探测技术发展的方向及重点。

大气探测实验实习教学内容和方法探讨

文章详细阐述了我校“大气探测实验实习”课程建设的思路、主要教学内容和教学方法的改革尝试。

轻便式气球、火箭高空大气探测共用系统

鉴于对高空大气探测日益增多的需求 ,而常用的接收、跟踪定位设备却比较笨重而且灵活性差 ,不能适应既需要机动灵活又能适合于多种场合使用的要求 .本文介绍通过提高接收系统的信噪比同时采用宽波束接收天线 ,研制了一套低成本、轻便式高空大气探测简便系统 .该系统调频发射机和高空大气探测有关仪器和地面抛物面接收天线、低噪声接收机及数据处理设备组成 .主要用于探空气球和微型火箭对高空大气探测数据的接收和处理 .

METOP星载干涉式超高光谱分辨率红外大气探测仪(IASI)及其产品

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,以欧洲METOP卫星装载的超高光谱红外大气探测仪(IASI:Infrared Atmospheric Sounding Interferometer)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征和数据产品处理,并与第1个高光谱大气红外探测仪(AIRS:Atmospheric Infrared Sounder)作了比较分析。采用干涉分光技术的IASI为地球大气遥感提供了丰富的研究资料,可用于反演大气、海洋、云和大气成分,对我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研发具有重要参考价值。

中高层大气探测技术的研究进展

探测技术的发展和探测仪器的研制是中高层大气研究的重要方面,利用单一的探测技术无法完成这个相当宽的高度范围大气状态参量的测量,需要采用多种探测手段综合得出这一区域的大气结构。本文结合国际上中高层大气探测技术的发展,主要从雷达的地基遥感,高层大气探测卫星的探测及无线电掩星技术,大气参数的气球、火箭、飞船探测方面回顾了我国近几年间的研究进展。

国际卫星红外大气探测器发展新特点

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,推动其资料应用,以美国NASA Aqua卫星装载的高光谱红外大气探测仪器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征、研制技术、数据产品处理和应用。研究表明,AIRS开辟了卫星大气探测的新时代,它为其他未升空的高光谱仪器提供了不可或缺的研究资料,对将装载于我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研制具有重大的参考价值。

大气探测傅里叶变换光谱仪

高精度的大气红外光谱遥感是实现数值天气预报、进行环境监测等应用的关键技术。论述了星载大气探测傅里叶变换光谱系统在完成这一高精度遥感测量中的重要地位及其发展与现状，从应用的角度提出了大气探测傅里叶变换光谱仪器光谱波段、分辨率等技术指标的要求，讨论了仪器的总体设计方案，提出了成功地进行大气傅里叶光谱探测所必须解决的关键技术。

“大气探测学”课件的设计和开发

本文论述了多媒体课件在大气探测学教学中的重要性。

风云三号卫星先进微波大气探测仪系统设计与研制

先进微波大气探测仪(AMAS)是安装在风云三号卫星(C/D星)上的新一代微波湿度计,是风云三号卫星(A/B星)微波湿度计的继承和发展。在150 GHz(水平极化和垂直极化)和183.31 GHz(水平极化,三通道)的基础上,探测频率和通道设置为89 GHz(垂直极化)、118.75 GHz(水平极化,八通道)、150 GHz(垂直极化)、183.31 GHz(水平极化,五通道),仍采用垂直于飞行方向的交轨扫描方式,科学目标是探测全球大气温度和湿度的垂直分布、降雨等。本文介绍了微波湿度计-II的系统设计与构成,描述了微波湿度计-II的性能指标要求。测试结果表明,性能指标满足设计要求。

PML大气探测可靠性验证及探测结果分析

介绍了一台新型偏振-米散射激光雷达用于探测大气气溶胶和卷云的消光特性及偏振特性。为了验证激光雷达探测性能可靠性,采用了3种方法:一是对偏振-米散射激光雷达主要性能参量指标的测定;二是偏振-米散射激光雷达与同类激光雷达对比实验;三是偏振-米散射激光雷达与太阳辐射计探测光学厚度对比实验。实验验证了该系统性能稳定,对比实验探测结果基本一致,探测数据可靠。2007-02~2007-05,利用偏振-米散射激光雷达取得了合肥地区卷云退偏振比的观测结果。结果表明,卷云的退偏振比随高度增加而呈现上升趋势,在7km^12km高度范围内,退偏比在0.2~0.5之间,其平均值为0.36±0.06。