关键词：农业 气象 教学
农业气象学是研究农业生产与气象条件之间相互关系及其规律的科学，农业科学的基础学科之一，气象学科中应用气象学的重要分支。农业气象课程的学习，使学生系统的学习农业气象学的基础知识和基本原理，较全面地掌握光照、温度、水分、大气、风和气压等农业气象要素的意义、特征、变化规律及形成各种天气过程的原因；初步弄清天气与农业天气、气候与农业气候的基本知识，掌握小气候与农业小气候的形成、变化规律及调节原理，掌握基本的农业气象要素和小气候的观测原理、方法及气象资料的分析整理方法。为充分合理地利用农业气候资源，调节和改善农田气象环境条件等方面打下坚实的农业气象学基础。
一、农业气象在农业生产中的重要作用
1.1农用气象预报服务
包括农业天气分析评估、农业灾害性天气、病虫害、作物适宜播种期、收获期、重要物候期、土壤水分、未来气候趋势预测和极端气候条件预测及对农林牧业生产影响的预评估等服务产品。同时预报服务也包括农业气象旬（月）报、雨情、墒情、温情、灾情、农业干旱监测专报，作物生育期间的农业气象条件分析，年度农业气候评价，气象灾害评估与风险分析产品等服务产品。
1.2农用气候服务
包括农用气候专题分析、作物气候生态适应性分析、气候变化对农业生产的影响分析、农用气象灾害专题分析、农用气候资源开发利用、开展精细化的农用气候动态区划及成果推广应用、退耕还林草气候适应性分析等服务产品。
1.3特色农业气象服务
包括开展特色经济作物种植的气候环境评价。如中药材（当归、党参、黄芪、甘草）；制啤酒原料（啤酒大麦、啤酒花）；油橄榄、百合、黄花菜、花椒、白兰瓜、酿酒葡萄、苹果、桃、板栗等作物。开展特色作物播种期、采摘期等时机、适宜天气预报；开展特色作物对气候变化和极端天气事件的响应；开展特色物极端天气条件和病虫害预报等服务产品。
二、加强和完善现有的教学体系方法
2.1应用现代多媒体教学，改革教学方法
农业气象课程应强调理论和实践紧密结合。而过去传统的“粉笔加黑板”模式的教学方法越来越不适应现代职业教育教学的需要。在诸多的教学改革中， 建立在计算机技术上的多媒体教学， 是集文本、图形、图像和声音等多种传媒为一体， 具有集成性、实时性和交互性的特点， 为抽象的理论课教学注入了强大的活力， 显示出其显著的优越性。所以农业气象课程的教学方法也适当运用多媒体教学， 改变原有传统的农业气象学教学模式， 以激发学生学习的兴趣， 充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。运用多媒体技术教学，有以下几个方面的优越性。
2.2突出学生创新思维，以能力培养为本位
培养大学生的创新精神最重要的是培养他们在实践活动中的创新行为，有了创新行为，创新精神才有生命力，才有实际价值。生可以通过将科研与教学相结合来培养创新思维和创新行为。农业气象学是一门实践性很强的学科，比如说农田蒸散量是由作物叶面蒸腾和土壤表面蒸发造成的农田水分损失量，它是决定农田水分状况，作物光合作用和生长状况的重要因素。对于蒸散量的测定方法很多，无论那一种方法的测定都会有各自的优缺点，针对此问题如何以一种创新的思维去理解农田蒸散量的测定，由老师加以引导，逐步培养学生的创新理念，以期在测定方法上有所突破和创新。
2.3讨论式教学，培养学生的自学能力
讨论式教学是以学生为中心，通过讨论学习训练学生自学能力、推理能力、运用所学知识能力的一种教学方法。它是在教师的指导下，学生在独立思考的基础上，充分发表自己的看法，师生共同参与。在这一教学过程中真正的主角是学生，学生通过对已掌握的知识进行重新分析、筛选与整合，然后提出自己的看法，并将其观点与其他人探讨、交流，得出一定的结论。
例如，在讲灾害性天气时，教师首先提出讨论问题：你的家乡发生过什么灾害性天气？是怎样防御的？河北省有哪些灾害性天气？怎么形成的？采取什么防御措施？然后让学生课下查找资料，并对掌握的知识进行分析整理，形成自己的观点，课上分组讨论；学生讨论时教师在旁指导。
2.4增加实践教学比例
在过去的教学模式下， 实践教学学时有限， 上课时仅能安排学生做些最基本的认知性、验证性实验， 综合性、设计性实验很难实施。同时， 农业气象实训课统计资料用时较多， 学生完成实验报告以后， 熟悉仪器的时间很少。对于仪器使用方面， 学生没有充分的时间理解和掌握， 教师只能越俎代庖， 由此造成了学生对教师过分的依赖。为克服这种弊端， 我们从教学计划、教学评价等方面入手， 增加实训课时所占的比例， 保证学生有足够时间了解仪器设备的性能与使用方法， 有疑问的地方可以向老师请教或者共同探讨， 逐步学会正确、熟练地使用各种仪器设备。
比如，利用我校现有的气象观测设备，完成对农田蒸散量的计算，通过学生对最高温度、最低温度、平均温度、风速、日照时数等气象要素的测定，利用Penman-Monteith公式推导农田蒸散量的数值，既加深了同学们对该知识点的掌握，同时也锻炼了学生实践操作动手能力。
结束语
从20世纪70年代以来，农业气象学在观测手段研究方面正逐步实现自动化、遥测和精确化。在作物气象条件研究方面，从过去单因子研究向多因子综合研究发展，其方法上突出的特点是开展数值模拟和模型实验。为了适应目前新形势下农业气象学的新任务和农林专业学生发展的要求，农业气象学必须进行积极的教学改革和思维转变。只有通过不断优化该课程的知识体系，做到以能力培养为本位，才能够更好地为教学、科研和农业生产服务。
参考文献：
中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2014）05-0213-02
目前，我国和世界上一些国家和地区把月、季和年的气候变化和预测称为短期气候变化和预测，它是国际大气科学和地球科学领域的前沿科学。“短期气候预测基础”一直是南京信息工程大学（原南京气象学院）大气科学专业的一门重要的专业课程。南京气象学院建校初期就在天气动力学专业开设了“中长期预报基础”课程，在本世纪初，将其更名为“短期气候预测基础”。由于短期气候预测为气象台站预报业务的主要内容之一，短期气候预测相关课程教学质量的高低将直接影响到学校特色专业人才的培养质量。该课程主要的教学目标是培养学生将大气科学理论知识应用到实际业务工作中的能力。因此，该课程实践教学具有举足轻重的位置。本文结合南京信息工程大学大气科学专业近年来在该课程方面的教学改革，探讨如何利用实践教学提高授课质量和学生的综合能力。
一、增强对实践课程的重视
大气科学专业开设的主干课程理论性强，公式多，抽象难懂，学生在学习过程中感觉枯燥乏味，很难将理论概念和实际应用联系起来。因此，通过实践教学帮助学生把所学的理论知识和气象台站实际业务工作结合起来是十分重要的课题。就“短期气候预测基础”课程而言，其本身是一门应用性和技术性很强的课程，所以实践教学就显得尤为重要。在南京信息工程大学大气科学专业本科生及中国气象局培训班多年课程教学实践的基础上[1，2]，2010年孙照渤教授主编了普通高等教育“十一五”部级规划教材《短期气候预测基础》[3]。2011年，该教材被评为教育部普通高等教育精品教材和江苏省高等学校精品教材。该教材充分考虑了课程的性质及系统性，从短期气候预测对象开始到建立多种预测方法，特别设置了9个实习内容，并给出了部分计算机程序，突出了实际应用的重要性。课程教学内容改革中，我们将理论讲课学时由48学时减少至32学时，增加了16学时的实践课时，并将其作为一门单独的课程——《短期气候预测基础课程设计》。此外，在大四下学期的生产大实习中还特别设置了8学时的实践。在教学过程中，相较于理论教学，学生更喜欢实践教学的形式，更有利于激发学生对该课程产生浓厚的学习兴趣。自由轻松的课堂气氛，丰富的实践内容，灵活多变的教学手段，帮助学生对该课程产生强烈的求知欲和强大的学习动力。老师与学生大量的互动交流，引导学生明确短期气候预测在自己专业学习中的意义，体会到这门课程的实际应用价值，让学生感受到这是一门知识丰富，与实际息息相关，且饶有趣味的学科，让学生愉快地学习，从而真正吃透所学的知识，提高学习效率和综合能力，为将来从事相关业务工作与研究奠定扎实的基础。
二、结合科研和业务工作设计实践教学内容和方法
“授人以鱼，不如授人以渔”，“短期气候预测基础”实践教学正是教会学生如何思考、分析和解决短期气候预测的问题[4，5]。“短期气候预测基础”教学团队的老师不仅有着很强的科学研究能力，而且还具备丰富的业务工作经验。2010年，“气候模拟与预测”创新团队被评为江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队。自1998年以来，团队每年参加中国气象局国家气候中心组织的全国汛期降水预测会商工作，预测结果得到了大家的认可。“短期气候预测基础”实践教学内容的设计结合了老师短期气候预测的研究和业务工作的经验以及大气科学专业的特点，全面反映这一研究领域最新、最成熟的科研成果，实践项目也相应地不断丰富和完善。
短期气候预测实践教学有一套完整的教学方案[6]。首先，让学生理解大气环流的表征和分型。我们利用科研和业务工作中最常用的统计学方法，使学生熟悉大气环流中的基本概念。第二，让学生掌握如何选择和计算预测因子。如通过合成分析和奇异值分解方法来选择大气内部因子和外部强迫因子，计算遥相关指数等。使学生熟悉短期气候预测中选择因子的基本方法。第三，让学生掌握业务工作中短期气候预测的基本步骤和方法。分别通过统计学方法和动力学方法对我国汛期降水进行预测，使学生熟悉短期气候预测的完整过程。最后，让学生熟悉对预测结果的评估，通过计算预测评分等，使学生了解短期气候预测的评估方法。
短期气候预测实践教学涉及多门基础课和专业课，具有很强的综合性，针对这一特点，我们在教学方法上也在不断改革和完善。实习前对学生进行集中课堂指导，复习理论要点，讲解实习目的，然后详细讲解实习内容、资料、方法等，以及需要注意的关键问题。实习过程中，需要大量的计算机编程，虽然在学习本课程之前，学生一般学习过计算机语言课程，但主要是一些语言规则和算法，对于如何将计算机语言应用到实际的生产实习，学生的实践动手能力仍有欠缺，教师需要在这方面进行辅导。及时对学生碰到的一些问题进行总结，分析讨论问题的原因，帮助学生解决问题。选取部分实践项目，对学生进行分组，组员分工合作，由学生独立收集资料，编写程序，分析结果，教师只在关键问题上进行指导，最后各组将结果制作成课件进行演示交流。
三、提高学生综合分析和应用能力
实践环节是培养创新人才的重要步骤，在实践教学中，充分激发学生学习的自主性、研究性和创新性，从而提高学生的动手能力、创新能力、团队合作能力和综合素质[7]。“短期气候预测基础”课程开设在大气科学专业第四学年上学期，该阶段的学生已经具备大气科学专业基础，实践教学的开设可以促进学生将已学的大气科学知识融会贯通，用于处理简单的业务工作。此外，可以为学生的本科毕业论文以及将来的科研工作打下基础。例如“大气环流因子在短期气候预测中的应用”这个实习个例，需要用到已经学过的Fortran和GrADS绘图语言，统计预报中的奇异值分解方法，现代气候学中的大气环流知识等。在实习过程中老师仅提供所需数据，学生需要独立编写程序，根据程序的结果绘制图表，并分析实验结果，完成实习报告。老师通过批阅实习报告，给予反馈意见。通过这种实践教学过程，学生复习了已学的重要知识点，进一步深入理解奇异值分解方法，对于短期气候预测的物理基础有深刻的认识。通过上机实习，学生学会了选择短期气候预测的前期大气环流因子，并依此来制作短期气候预测，达到“举一反三”的目的，提高了动手编程和分析问题的能力，培养了学生独立完成科研工作的习惯，培养了创新意识，为学生毕业以后的工作打下坚实的基础。
学生即将进入业务工作单位，是注入气象业务部门的新鲜血液。气象基础知识扎实、实践动手能力强是优秀的大气科学专业毕业生应该具有的能力。“短期气候预测基础”实践教学不仅提高学生短期气候预测的能力，而且为学生提供了一个动手实践的平台。例如讲授“中国东部夏季降水预测”内容时，向学生介绍参加全国汛期降水预测会商的部分预测方法，引导学生独立设计自己的预测方法，得出自己的预测结果，并对预测结果进行评分。实践教学过程中，教师现场讲解基本方法思路和步骤，并以实例指导学生对关键部分进行编程计算，使学生逐步掌握建立短期气候预测方法的基本技能。这种实践教学方式使学生对教学内容有了更直观形象的认识，加深了学生对降水预测方法的学习和运用，将理论知识和实践操作有机结合起来，提高了学生的学习兴趣，增强了学生解决实际问题的能力，使学生尽早掌握实际业务技能。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。短期气候预测实践课程任重而道远，从教材的编写到教学内容的设计，再到教学方法的改革都只是开始。作为一名实践教学团队中的老师，如何在实践教学工作中，充分发挥自己的科研和业务工作经验，利用丰富多彩的教学手段，让学生学会面对问题，有的放矢地结合自己学过的知识分析问题，创造性地设计解决问题的方案和研究思路，学会团队合作，学会交流和取长补短，是我需要时刻思考的重要问题，这也是实践的真正意义所在。未来的路还很长，我们还需付出更多的努力，让教材精益求精，教学内容更加合理科学，教学方法更加灵活实用，不断探索实践教学的方法，提高实践教学的质量，为培养出更多优秀的气象专业人才贡献自己的力量。
参考文献：
[1]章基嘉，葛玲.中长期天气预报基础[M].北京：气象出版社，1983.
[2]章基嘉，葛玲，孙照渤.中长期天气预报基础（修订版）[M].北京：气象出版社，1994.
[3]孙照渤，陈海山，谭桂容，等.短期气候预测基础[M].北京：气象出版社，2010.
[4]孙照渤，陈海山，李忠贤，等.“短期气候预测基础”课程教学改革的体会[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京：高等教育出版社，2008：289-290.
[5]孙照渤，陈海山，李忠贤，等.专业课程教学方法改革的思考[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京：高等教育出版社，2009：391-393.
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0065-02
《气象学与气候学》是地理科学专业的一门综合性很强的专业基础课，它研究的对象是气象、天气、气候，教材主要介绍大气物理属性、大气运动、天气系统、气候形成与划分、气候变化及人类活动影响等方面的基础理论知识。大多数学生在学习这门课程中，普遍感到比较难学。因此，如何提高《气象学与气候学》课堂教学效果，是一个值得探讨的问题，以下是笔者在教学过程中总结出来的提高课堂教学效果的一些方法。
一、“问题解决”式教学方法
传统的教学方法是老师讲，学生听，不能充分调动学生的学习热情。建议采用“问题解决”式教学方法，在设计一节课的时候设置一些具有悬念性的问题，使学生置身其中，就可以激发学生的学习动机。运用引发兴趣、引发查询、引发动手、引发讨论、引发辩论等策略，根据具体内容具体设计。最简单的做法就是采取“标题—问号”的方式，使知识问题化。例如大气中三圈环流的形成，首先简化地表影响，单纯考虑热力因素形成的地表大气的运动状态，在学生的头脑中建立起来大气运动的空间表象模式；然后再利用箭头、文字、旋转的地球、地砖偏向力的影响等动画来提问地球表面上的三圈环流是如何形成的？这样就会帮助学生建立气象学的立体空间感，学生很快能理解各纬度带上所形成的气压带和风带的特点及影响，诱发和培养学生思考气象中的大气问题要从三维空间考虑。
地理课堂教学的问题情境主要有以下一些类型：①影像材料问题情境。教师提供丰富的文字、现代化的信息图像材料，把学生引入到一定的思维空间，使问题形象化、具体化，以便发现问题、解决问题、建构知识。②实验问题情境。气象试验在教学中逐渐被重视，同时也在实际应用中起到了很好的作用，例如利用材料作出三圈环流模式图等。③故事问题情境。如在讲锋面气旋时，首先从火烧赤壁谈起，图文并茂地介绍这场经典战役，将锋面气旋的结构与两军的布阵位置、东风的由来联系起来，学生就能把握锋面气旋系统内各个区域风向的差别以及降雨产生的具置。④虚拟实践问题情境。如地理决策教学中用“假如你是……”这样的设问。
二、角色转换教学法
角色转换，就是学生和教师位置对调，让学生也体验一下当教师的角色。这种教学方法的优点是可以使学生主动查阅相关文献、主动熟悉教材中的理论知识、主动寻找生活中的实践积累，来充实自己所讲内容，变被动学习为主动学习。
三、实例教学法
教师在讲课过程中都会穿插实例来对理论知识进行讲解，会收到一定的效果，例如教学台风知识时，要求学生自己上网搜集信息，完整地记录某一次台风发生、发展、消亡的经过，并进行PPT演示、交流等活动，也是比较典型的任务驱动式教学组织。在选用实例教学方法时，要结合教材的特点和学生的实际，尽量从学生日常生活中和身边熟悉的例子着手选择探究的主题。最好选择体验式探究教学模式，让学生自己去体验、探究，有利于学生对所学知识印象更深刻，掌握得更好。例如大气稳定度是教学难点，比较抽象。讲解它时可以举例，稳定状态的大气就像弹簧一样，当我们人为地将弹簧一端拉到一个新位置后，弹簧会弹回去，具有返回平衡点的趋势，稳定大气与之类似。这样，学生就会对稳定大气产生一个感性的认识，理解就会更加深刻了。
四、课堂教学和网络教学相结合的混合式教学方法
因课时有限的问题，本门课程的教材内容得不到全部禅释。建议在课堂上有限的时间内采用多媒体的方式讲授清楚基本理论、重点和难点，然后给学生布置自学提纲，让学生自主学习，并作学习笔记，这一部分可作为学生平时的学习和考核方式。以最小的时间投入获得最大的回报。作为教师我们应积极进行课程的数字化建设，做好从“主角”向“编导”转变、从“传授知识”向“激励创新”转变的思想准备。
五、多媒体加板书教学方法
多媒体使用得过多会导致学生的注意力不集中，为了适时地把学生从多媒体中拉回来，笔者建议在多媒体教学中适当地穿插少量的板书，让学生的注意力重新回到书本里的知识中来。可见，以多媒体教学为主，少量板书式教学为辅的教学方法既能丰富课堂教学，也能提高学生的学习主动性。
六、结论
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。在教学过程中一种模式和教学方法往往不能达到教学目标多元化和学生个体全面化发展的目的。“书本知识”是静态的，“问题”是动态的，只有通过各种问题才能把学生置于学习的主体地位。学习的兴趣被调动起来，才有可能具有较强的学习动机。笔者通过灵活运用启发式、探究式、讨论式等多种教学方法，调动了学生参与学习的积极性，既提高了课堂教学效果，又培养了大学生的综合素质。
参考文献：
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曾听说，某国在每年固定的节日，臣民们会把国王置于天平的一端，在天平另一端放入黄金，直至两者平衡，最后的黄金量就是臣民当年的奉献。而要赢得中国国家科技最高奖这沉甸甸的金牌，科学家需要在天平的那一头付出什么呢？
中国人得回去给中国做事
1945年初，叶笃正被选送去美国留学。他只身一人从重庆乘飞机到印度，又乘船经印度洋和澳大利亚，在海上漂流了一个多月，到达美国。当时，在芝加哥，他无心在风光旖旎的密执安湖泛舟，也无心去高耸入云的希尔斯大楼游览，而是终日投身到紧张的学习之中。
经过勤奋学习，1948年叶笃正在芝加哥大学研究生院获得博士学位，毕业后留校，师从世界著名大气物理学家罗士贝，做研究工作。他的勤奋和聪明才智深得师生赞赏，成为以罗士贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。罗士贝很喜欢这个性格文静的东方青年，很快请他主持了一个研究计划——研究夏威夷的气候。
叶笃正留美学习期间，在欧美多种著名杂志上发表了重要论文10多篇。他的博士论文《关于大气能量频散传播》受到各国气象学界的重视。在这篇著名论文里，叶笃正对影响天气发展的大槽和大脊的预报提供了科学的依据。这些成果，直到今天人们还在沿用，被誉为动力气象学的经典著作之一。
一天，美国气象局派人来找叶笃正，提出愿以优厚的待遇请他到华盛顿工作。不料，叶笃正一口拒绝了这个要求，提出要回中国。当时，正值新中国成立之初，抗美援朝战争爆发之前，中美两国关系很紧张。因此，叶笃正的多次申请都遭拒绝。尽管如此，他依然归心似箭，四处奔走。
有一天，他来到英国驻美领事馆提出申请去香港，想通过香港返回祖国。不料，英国驻美领事馆拒发入境签证。“为什么不给我签证？”“你不能到香港去！”“为什么不能去？”“你去问美国国务院！”叶笃正一听气坏了，质问那位英国官员：“你们是独立的国家，为什么要我去问美国国务院？！”“那个我不管，反正我不能发给你签证。”
叶笃正气愤地回到工作的研究所，他的导师罗士贝教授告诉他：美国气象局又派人来过了，仍然希望他能到华盛顿工作，并且让罗士贝教授帮助劝说。结果，老师不但没有说服学生，反而被学生说服了。叶笃正沉静地坐在这位美籍瑞典老人的身旁，诉说了自己思念祖国的心情：“教授，你知道，政府是个腐败的政府，正是因为这个原因我才离开自己的国家来到美国。如今，这个反动政府已经被，我要回去和中国人民一起建设我的祖国。”讲到这里，他用充满期待的目光望着罗士贝：“教授，我的想法希望能得到你的支持！”
罗士贝教授望着坐在自己面前这个异国青年，深深地被这一席话感动了。他思忖半晌，激动地说：“好吧，我支持你！我请你到瑞典去。你在那里呆上一段时间，然后从瑞典去中国。”
过了几天，罗士贝教授帮他弄到瑞典使馆的签证。正在这时，叶笃正听说有一条船要在香港靠岸，允许中国学者乘坐。于是，他连忙收拾行李，告别了罗士贝教授。年已耄耋的叶笃正怎么也忘不了1950年8月27日这一天，“这一天，我登上‘威尔逊总统号’轮船，横渡太平洋，回到了祖国。到了罗湖这个地方，直接进来之后就进了中国港口了。大家欢迎，又唱歌，又跳舞。当时我确实是非常感动，感动得我确实是流泪了。我说，Family，I’m here，I’m home（终于，我到家了）。”
结束“天有不测风云”时代
在叶笃正回国之前，中国的现代气象科学几乎是一片空白。“早在1500年前的《淮南子》中就有关二十四节气的记载，这在当时可谓了不起的发现，可是建国时中国的气候事业明显落后了，研究手段十分落后，真是百废待兴。”叶笃正感慨地说，当时的中国最需要懂得现代气象科学的人。回国后，叶笃正被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任，在北京西直门内北魏胡同一座破旧的房子里开始了艰苦的创业。满怀参加建设新中国的喜悦，早出晚归，到处奔走忙碌着。他从怎样看天气图教起，培养了一批又一批年轻的气象工作者。如今，这间简陋的实验室虽然早已废弃，但人们依然把它保留下来，纪念那段难忘的岁月。
不久，中国科学院的地球物理研究所和中央气象局共同建立了天气分析预报联合中心和气候资料联合中心，叶笃正参与了中心工作的领导。这两个中心随后发展为采用近代方法作天气预报的中央气象台和以近代方法整编气候资料的气候资料室。 叶笃正教过的许多学生今天还记得他指着墙上挂的巨幅天气图，兴奋地告诉这些年轻的气象工作者说，“回国后我过得很充实，没有虚度光阴，中国的天气预报要在物理、数学的基础上建立起来。今后，‘天有不测风云’的时代在我国该结束了”。
叶笃正在纷繁的工作中，教书、育人、创业，年复一年地着手建设中国的气象科学。仅几年时间，他就和其他同志一起把大气物理学的主要分支都——建立起来了。由他担任所长的大气物理研究所，从原来的十几个人只作一些天气和气候研究，发展到数百人、门类齐全的大型研究所。
平时，他总是随身带着一个小本子，想到什么就立刻记下来，即使是工间10分钟的时间也不例外。他在回国最初的几年中，和其他一些气象科学家一起建立起中国自己的气象科学。他关心和研究的课题是：影响中国的是什么天气系统？控制中国天气的环流是怎样发生发展的？
在研究中，他发现：在青藏高原以南和以北有两股强西风向东吹，青藏高原好比一个巨大的屏障使它们的位置比较稳定，越往东走，两股气流的距离越近，最后合成一股，到了日本风力最强。他还用当时最先进的手段和分析方法研究了东亚大气环流的演变，认为东亚大气环流的演变不是像以往人们认为是渐变的，而是有个突变过程。
回国后的第七年，叶笃正把这些重大发现写进了《大气环流的若干基本问题》一书中，并写了些论文寄给罗士贝教授主办的《瑞典气象》杂志发表。许多外国气象学家看了都很惊讶，想不到中国气象专家能在很短的时间内把东亚大气环流的许多基本问题摸清。
上世纪40年代以前，气象学家普通认为，大气的环流主要是气压分布不均匀产生运动的结果，气压场在其中起了主要作用；1940年左右，罗士贝教授提出，气压场不是主导，风场是主导，不少实验也证明这理论的正确性。
“真理只能有一个，到底古老的想法是对的，还是老师的理论对？”叶笃正经过反复研究后发现，古老的想法对，老师的想法也对——若以数千公里以上的环流为对象，则古典理论正确；若以千余公里环流为对象，则老师的理论正确。于是，研究对象一大一小，得出完全不同的结论。叶笃正的发现，解决了国际气象学界长期以来争议不休的一个重要问题，得到学术界的一致好评。
“八五”期间，叶笃正作为气象学界首席代表，担负起国家重点科研项目之一“我国未来20-50年生存环境变化趋势的预测研究”。1987年，国际科学联盟理事会任命他为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。在这之后，他广泛参与了这个组织科学计划的制定与讨论，以及该计划在中国的组织和领导工作，使中国在全球气候和环境变化的研究方面占有较高地位。
破解全球气候变化之谜
前不久，英美两国气象学家通过系统科学考察宣布：1976年以来全球气温以平均每10年0.2摄氏度的速度升高，全球正加速变暖，导致这一现象的主因是无序的人类活动。然而，瑞士日内瓦大学地质学院教授埃里克·达沃最近也提出一个观点，恰好与此对立：是自然界周期性的变化而不是人类活动对全球气候起主导作用，温室效应不会使地球越来越热。相反，从气象史的大循环看，地球会加速向“冷却”的方向演变。
权威专家对同一现象得出相反的结论，究竟哪个结论更为合理？
作为我国大气科学动力气象学的奠基人之一、我国全球气候变化研究的开拓者叶笃正这样认为：“如果不将由人类活动而产生的温室气体等问题考虑在内，我们将无法准确和全面解释全球气候异常变暖这一现象。分析自然界本身的变化对全球气候的影响要进行辩证思维。就地球存在的漫长历程而言，相对于自然界的变化，人类活动对全球气候的影响可能较小，但从人类社会发展史来看，人类活动确实直接影响了全球气候的变化，这一点在工业革命最后尤其明显。”
20世纪80年代以来，各种极端气候事件的频繁发生和全球气候变暖受到了全球科学界的高度重视。世界各地不均衡的高温、干旱、暴雨、洪涝、沙尘暴等等灾害事件一次又一次地给人类敲响警钟。气候变化对人类的影响谁也无法低估，它已经成为全球共同面临的重大课题，而近年来日趋活跃的中国科学家也成为世界气候变化科学领域不可或缺的重要力量。
而今，叶笃正的名字已与全球变化研究这项世界瞩目的国际合作项目联系在一起。20多年前，几个美国气象学家不远万里来到中国，寻求叶笃正的支持，从此，人类才真正开始了对地球未来命运的关注。 谁又能知道，叶笃正起初研究全球气候变化时压力很大，当时有一个院士说“什么全球变化，让它去变好了，关我们什么事”。就是在这种情况下，叶笃正顶着冷嘲热讽搞研究。
中图分类号：TV121文献标志码：A文章编号：16721683（2015）05081706
Classification forecast method for mid to longterm runoff in river basin
LI Hongyan1，XUE Lijun1，WANG Hongrui2，WANG Xiaoxi1
（1.Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment，Ministry of Education，Jilin University，
Changchun 130021，China；2.College of Water Sciences，Beijing Normal University，Beijing 100875，China）
Abstract：Based on the basic principle of hydrologic cycle，the basic concept and classification of mid to longterm runoff forecast are defined from the perspective of impact factors of water vapor sources of river basin runoff，the meteorological factors （midterm），climate factors （longterm），and astronomical factors （very longterm） are selected as the predictors，and the tenday，monthly，seasonally （flood） or annual runoff targeting to the outlet section of river basin （or typical section） and drought and flood trend are forecasted.Through the comparison of the difference in the physical movement mechanism of water vapor system under different time scales，the rationality of “shortterm climate prediction” as the theoretical basis for mid to longterm runoff forecast is demonstrated.The impact factors for the runoff sources in river basin and their performance are summarized as three laws：the periodic law of astronomical factors is the main rule，which reflects the basic state of hydrological and climatic process；the random law of atmospheric circulation has interference on the basic state of hydrology and climate，which leads to fluctuation；and the characteristic law of river basin reflects the comprehensive effects from various factors，which has particularity.Finally，the mid to longterm runoff forecast can be divided into two categories：runoff process forecast in normal year and drought and flood forecast in abnormal calamity year.The former takes the hydrological and climatic elements as predictors whereas the latter takes the astronomical factors as predictors.In terms of service objects，the former serves for the regular operation and scheduling of water projects whereas the latter provides disaster forecast for disaster prevention and reduction in flood control and drought resistance departments.In terms of publication of results，the former provides the quantitative forecast of runoff process whereas the latter provides the qualitative forecast of level 3 （or level 5） and similar years.In terms of forecast methods，the former adopts mathematical statistics method or physical cause correlation analysis whereas the latter adopts comprehensive forecasting identification method of periodicity，randomness，and watershed particularity.
Key words：mid to longterm runoff forecast；runoff forecast；runoff classification forecast；runoff process forecast；serious flood and drought forecast
中国位于气候环境变化最为激烈的季风区，在地理纬度、海陆位置和青藏高原等因素作用下形成的独特的东亚季风环流，导致区域（流域）降雨的时空分布不均匀，加之人口众多的社会因素，使得水资源短缺和旱涝灾害频发成为水文工作面对的严峻挑战。
河川径流是大气降水经过流域下垫面的分配与调蓄作用后汇入河槽的水量，是能够被人为直接调度的水资源，也是评价流域水资源状况的重要指标。一般而言，河川径流与降水量的时空分布规律大体一致[1]，但是由于受流域的地形地貌、地质条件、土壤类型、岩石性质、植被以及人类活动等多方面因素的影响，由降水转化为径流的过程比较复杂，导致河川径流的时空分布更为复杂，因此，流域的径流预报相对于降水预报更为复杂和困难。
中长期径流预报可以为解决天然来水与人为用水不协调的水资源调度和防洪抗旱的防灾减灾提供水文信息支持。流域中长期径流预报的研究对象属于多因素耦合作用的复杂开放巨系统，主要表现在以下几方面：（1）影响因素众多，有的难以进行专业化抽象与概括，乃至准确测量；（2）各影响因素之间，以及影响因素与径流之间的作用机理复杂，难以进行物理抽象，乃至数学表达；（3）环境变化导致系统状态的非平稳性[23]，如气候变化导致水文循环变化、人类活动导致的下垫面特征变化和跨流域调水直接改变径流的时空分布等，最终导致流域水文资料的非一致性。因此，流域中长期径流预报难以做出精确而可靠的定量预报。
本文从流域中长期径流分类预报基本概念、理论依据和预报方法等方面进行创新探索，拟在针对不同需求提供实用性预报方法。
1中长期径流分类预报的基本概念
1.1中长期径流预报
一般而言，水文预报[4]按预见期的长短分为：（1）预见期为数小时或数天的称为短期水文预报，如河道洪水预报、流域降雨径流预报；（2）预见期较长的称为中长期水文预报，如旬、月、季或年的径流预报等，其中中期与长期的划分尚无统一界定，通常将预见期在15 d以上至1 a以内的称为长期预报；（3）预见期超过1 a称为超长期预报，如对大江大河或较大范围未来旱涝趋势的预测，有时亦称为水情展望。这里的预见期[5]是指预报与预报要素出现的时间间距。黄忠恕[6]认为不同流域其暴雨特征与汇流时间差异性非常大，严格来讲，不存在以预见期长短来划分预报过程长与短的界限。有关人们对短期天气预报和长期天气预报（实质应该为气候预测）的认识历史，下文还有更为详实的阐述。习惯上把根据水文要素做出的预报称为短期预报，把包括气象（或气候）要素在内的水文预报称为中长期预报。由此看来，短期预报和中长期预报的本质差异在于预报因子的不同。因此，本文根据径流来源的水汽形成机理与影响因素，把以气象因素作为预报因子的称为中期径流预报，把以气候因素作为预报因子的称为长期径流预报，把以天文因素作为预报因子的称为超长期径流预报。预报项目为流域出口断面（或典型断面）的旬、月、季（汛期）或年径流，同时也包括对流域旱涝趋势的预测与估计。换言之，以落地雨为预报因子的称为短期水文预报，其他都称为中长期径流预报。
1.2中长期径流分类预报
根据预报因子的不同，中长期径流预报分为正常年份的径流过程预报和异常灾变年份的大旱大涝预测，前者的预报因子为气象或气候因素，后者的为天文因素。两者在形成机理、预报方法和结果上都大不相同。
在径流形成机理方面，流域的气候特征主要受太阳活动、大气环流和自然地理环境等因素的综合作用。太阳辐射为来自水文循环系统之外的天文因素，对气候的影响呈周期性；大气环流是气候形势的主导因子，具有季节性变化规律，与此同时，各种影响因素都是通过影响大气环流来实现各自作用，即大气环流为各种尺度天气系统活动提供基础条件，呈现随机性规律；流域性的自然地理特征对大气环流有一致性的作用规律，反映流域响应的特殊性和一贯性。因此，流域的水文气候就是周期性规律和随机性规律的耦合叠加，在长时间尺度上呈现规律性，在短时间尺度上呈现随机性。研究表明[7]，流域径流异常的大旱大涝灾变年份有周期性规律，如嫩江和第二松花江的大旱大涝均存在10 a概周期性，且具有前后1 a的误差。
在预报方法方面，在长序列的观测数据中，径流异常年份的大旱大涝数据无疑是少数的，而正常年份的径流数据占绝大多数。任何一种数理统计方法或数学模型，所模拟的都是众数规律，大旱大涝这样小概率样本不会获得较好的模拟和预报结果。因此，数理统计和物理成因相关分析法适用于径流过程定量预报，而关注于灾害成因及演变规律识别的灾变理论适合径流异常灾变年份的大旱大涝预测。
在服务目的方面，流域径流异常的大旱大涝预报与正常年份的径流过程预报截然不同，前者旨在为决策部门提供是否发生大旱或大涝的灾变信息，丰、平、枯的定性预报足已保证减灾方案制定的方向性；后者主要为水库兴利运行服务，如为发电、灌溉、供水等部门制定较为详细的调度分配方案。
在预报成果形式上，径流异常年份的大旱大涝采用丰平枯分级定性预报，并提供洪水相似年，以借鉴历史洪水过程及灾情状况；而正常年份的径流过程要进行定量预报，才能使结合预报成果编制水库运行优化调度方案具有可操作性。
2中长期径流预报的理论基础
中长期径流预报不仅仅局限于由流域落地雨到河槽径流的产汇流过程，更应探求径流来源的水汽形成原因、条件及其影响因素，而这些内容超出了水文学的研究范畴，已延伸拓展到气象学和气候学的研究领域。因此，中长期径流预报的实质是气象预报和气候预测问题，水文气象学和水文气候学是其学科基础。
2.1长期天气过程
天气预报按预见期的长短通常分为三种：短期天气预报（预见期为2～3 d）、中期天气预报（预见期为4～9 d）、长期天气预报（预见期为10～15 d以上），而预见期在1 a以上的预报称为超长期天气预报。一般而言，长期天气预报的准确率比短期天气预报低。
随着人们对长期天气过程及其物理因子研究的加深，已充分认识到长期天气过程和短期天气过程的重大差别：短期天气过程是一种绝热过程，可以凭借大气运动的初始状态做外延预报；长期天气过程是一种非绝热过程，它的变化取决于大气与下垫面的热量交换，而与大气的初始场关系并不重要。经过长期研究，人们逐步认识到长期天气过程存在三种类型和不同时间尺度变化，见表1。
表1长期天气过程的主要类型和时间尺度[6]
Tab.1Main types and time scale of longterm weather process
类型时间尺度可能的物理原因地气环流低频振荡2～6周超长波振动、大气能量（指数）循环天气气候季节变化3～6个月、
6～12个月大气活动中心、地气相互作用、太阳辐射季节变化年代际气候变化26个月大气环流准两年振动3.5 a海气相互作用（ENSO循环）5～6 a太阳活动双振动11 a太阳黑子周期22 a太阳活动海尔周期（磁周期）30～40 a海气相互作用、气候干湿周期80～90 a太阳活动世纪周期短期气候振动是气候变化中最短的变化过程，通常包括月、季、年气候变化和年代际气候变化。在过去相当长一段时期内，月、季和年气候变化被称为长期天气预报；而1 a以上的气候变化，即年代际气候变化则被称为超长期天气预报。显然，长期天气预报和超长期天气预报概念的界定完全依据预见期的长短，并由短期和中期天气预报延伸而来。从直观认识的角度来看，因其逻辑清楚，便理所当然地被人们接受。但是，随着研究的不断深入，伴随社会生产生活对延长预见期的需求，天气概念也发生了质的变化，即短中期（1～10 d）大气环流状况及其变化是天气学问题，而长期（月、季和年）和超长期（1 a以上）变化则是气候学问题，同时长期天气预报和超长期天气预报主要研究对象和解决的问题而言，如月、季和年的平均环流状况和冷暖（气温）、干湿（降水量）统计特征值等，也完全属于气候学范畴。从20世纪60年代以来，长期和超长期天气预报中普遍采用的预报因子逐渐集中在影响大气环流季节变化的物理因素上，如海气关系、地气关系、日地关系和地球物理因素等，这些物理因素是气候系统的重要组成部分，可称之为气候系统内部物理因素；而太阳活动、日蚀、月蚀和行星引潮力等称为气候系统的外部物理因素。
2.2短期气候预测
20世纪70年代，随着“气候系统”概念的提出，以及世界气象组织开展的全球气候研究计划、国家减灾10 a（1990年-1999年）活动和关于全球气候变暖学术讨论等诸多因素的敦促下，使用长达百年的“长期天气预报”的概念终于被“短期气候预测”所取代。
短期气候预测是根据大气科学原理，采用现代气候动力学、统计学等方法和电子计算机、数据库、通讯技术等手段，在研究气候变化成因的基础上，对月、季、年际时间尺度的气候趋势和气候灾害进行科学预测。
3中长期径流分类预报方法
3.1径流过程定量预报方法
径流过程预报可以归纳为基于气象（气候）条件或其它因素的物理成因分析法和分析水文要素自身变化规律的时间序列分析法两大类[78]。
（1）物理成因分析方法主要有以下几种。a.考虑的因素是在已经出现的天气形势下，影响本流域降水量的水汽条件与抬升作用，采用700 hPa或850 hPa形势图，在水汽输送通道上选择目标站的露点或比湿来反映降水量的水汽条件，并采用冷空气强度和地形条件来表征抬升变化，然后由统计方法得出预报结果。b.应用上一旬的平均环流、前期下垫面情况和前期水量等因素与预报对象建立回归方程，来预测下一旬的水量。c.在分析大气环流的超长波与长波活动的时空变化波谱特征及物理量谱特征的基础上，利用谐谱参数或其它环流因子与预报对象建立预报模型。d.根据大气环流前后期的演变规律，由前期环流预报后期的水文情势，概括出几种旱、涝年前期环流的模式，用判断相似的方法进行定性预测。e.以表征环流特征的各种环流指数与环流特征量和其它影响水文长期变化过程的因子，采用逐步回归或其它多元分析方法与预报对象建立定量联系，据此进行预报。物理成因分析法的难点在于如何将复杂的物理过程抽象为数学表达，半理论半经验的经验公式水平只能给出大尺度的定性预报。
（2）时间序列分析的实质是以水文过程要素的相关关系为预报依据，即相关系数越大，影响权重就越大，但客观上，相邻水文要素间并无因果关系（而与影响因素间存在因果关系）。20世纪60年代初，我国开始把平稳随机过程的理论应用于径流长期预测。考虑到水文序列一般不具有平稳性，而把水文序列分解成趋势项、周期项、随机项，分项预测后进行叠加，其中周期的识别一般用周期图、谱分析和方差分析来进行。20世纪70年代，自回归模型得到进一步的应用，ARMA（自回归移动平均）模型、ARIMA（自回归移动平均求和）模型、季节ARIMA模型，以及非线性门限自回归模型也已用于径流预报。随着数学理论的不断发展，新的数学分支不断涌现，并在水文预报领域得以应用，为中长期径流预报开辟了新的思路和方法，如模糊数学法[9]、人工神经网络方法[1013]、灰色系统理论[1415]、多层递阶预报方法[16]、混沌动力学[1720]及分形理论[21]、最优组合预测方法[22]、小波分析[2325]和支持向量机[2628]等方法。这些方法考虑水文因素和气象因素，同时采用非线性数学方法来模拟流域径流依这些影响因素的变化规律。
3.2大旱大涝定性预测方法
国外对旱涝灾害的研究大多是针对水文现象不确定性规律的模拟[29]，例如，Porporato 等[3033]采用混沌理论分析径流序列的动力特性，Sivakurn etc[34]讨论了径流时间序列的噪声问题以及处理方法，Shozo[35]采用小波变换和分形学方法预测时间序列等等，而针对流域水旱灾害的预测却不多见。由于地理环境、人口和社会发展状况的不同，国外侧重于旱涝灾害形成机理及表现规律的科学探索和防灾减灾的组织管理，而我国更加重视研究流域旱涝灾害的预测预报。
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五运六气，是中国古代研究天时气候变化规律，以及天时气候变化对生物，尤其对人体生命活动影响的一门学说。它是以《黄帝内经》天人相应整体观为指导思想，以阴阳五行为理论基础，以古代天文历法气象知识为科学依据，以天干地支为推演方法，来研究六十年为一个甲子周期的气候变化与人体疾病发生相关性的理论。
1、五运六气天人观
五运六气理论主要由“五运”和“六气”两部分组成。五运，即木运、火运、土运、金运、水运，五运分别配以天干，用来推测各年岁运和五个时节的气候变化规律及疾病变化规律；六气，即风、热、火、湿、燥、寒六种气候变化。六气分别配以地支，用来推测各年六气的变化规律及疾病变化规律。
五运六气中的五运则以中医五行理论为基础，以人体五脏为中心将天、地、人之间的气化、物化融为一体。《素问・五运行大论》曰：“夫变化之用，天垂象，地成形，七曜纬虚，五行丽地。地者，所以载生成之形类也。虚者，所以列应天之精气也。形精之动，犹根本之与枝叶也，仰观其象，虽远可知也。”指出了立足于地的万事万物都与太虚宇宙中的天体有着密切的关系，他们之间的变化就像树的根与枝叶一样，因此，天与地的变化直接影响着人体的生命健康。在人以五脏为中心，统摄着人体的生命活动，而人体五脏又与天地之间的五行之气相应，还与太虚宇宙中的天体有着密切的关系五行在天为气，在地成形，形气相感，化生万物。天地自然界万物的新生与消亡，气候物候变化，以及人体疾病都与五行的生化运动有关。因此，五运，具体指木、火、土、金、水五行之气在天地间的变化规律。由于五行与四季气候的关系是春温属木、夏热属火、秋燥属金、冬寒属水，所以五运实质上概括了一年四季的气候变化特征，同时，五运还表示不同年份和不同节令的气候变化。
而六气则以中医的阴阳理论为基础，将风、热、火、湿、燥、寒与三阴三阳相对应，建立了六气中的天人观。古人运用五方的观念对气候进行认识和区别，才有了东方生风，南方生热，中央生湿，西方生燥，北方生寒之说。这里所说的风不单指风，还代表气候温和之意，即春季温和的气候。由于东南中西北五方的区划不同，各个区域的干燥度、蒸发量、雨量、积温等情况也各异，必然要产生不同的气旋活动以及温、热、火、湿、燥、寒不同的气候特征。
六气的产生和变化离不开阴阳五行。风热湿火燥寒六气之气化，可用三阴三阳来识别，即风化厥阴，热化少阴，湿化太阴，火化少阳，燥化阳明，寒化太阳。六气是气化之本，三阴三阳是六气产生的标象。
六气与五行也有关系密切。六气为五行在天之气，五行为六气在地之质。《素问・天元纪大论》曰：“在天为风，在地为木；在天为热，在地为火；在天为湿、在地为土；在天为燥、在地为金；在天为寒、在地为水。故在天为气，在地成形，形气相感，化生万物矣。”六气配合阴阳五行之后，还要与年支密切联系，这是推演六气变化的关键。六气与年支配合有其规律可循，反映了六气所不同时段天时民病特点。
2、自然之气与健康
自然界五运六气的气化活动是自然气象、万物征象产生的基础，因此，其气化活动正常与否会对人体生命产生影响。《素问・至真要大论》指出：“百病之生也，皆生于风寒暑湿燥火，以之化之变也。”意指疾病的发生，大都由于风寒暑湿燥火六气的变化所致。
人体气化现象具有升降出入规律，人体气化与自然界气化一样，也具有阳升阴降的规律，曾在《素问・阴阳应象大论》指出：“清阳出上窍，浊阴出下窍，清阳发腠理，浊阴走五脏；清阳实四肢，浊阴归六腑。”清阳之气气化规律是向上向外走体表，浊阴之气气化规律是向下向内入五脏。如果当升不升，或当降不降，或气机开合失常，或升降太过，均为气机升降出入失常，均会引发相应疾病。
人体气机升降出入活动表现在各脏之间相互配合上，例如：脾主升清，胃主降浊；肝主升发，肺主肃降；心火下达，肾水上奉等。脏腑升降气机协调，以维持正常的生命活动。
人体气化现象与自然界气化同步。人体生命秉承天地之气而生，依赖于大自然而存在，故自然之气化的常与变直接影响人体气机，人体气机现象受自然气化影响，并与自然气化同步。正如《素问》异法方宜论中说：“中央者，其地平以湿……故其病多痰厥寒热，其治宜导引按跷。故导引按跷者，亦从中央出也。”中央地区正因为是平原，所以才洪水泛滥，其后果引起水湿之气太盛。而导引按跷，就是从“舞”及其他一些动作发展而成的古代的气功。也可见导引按跷，在一开始就是被用于防病治病的。
二、气功养生
健身气功是中华民族的瑰宝，具有悠久的历史和深厚的文化底蕴。它作为一种独特的身心锻炼方法，在中国养生学中占据着十分重要的地位。
在古法记载中，以大舞功法源流为例：大舞产生的时间是唐尧时期，至今约有5000年历史。大舞产生的地点是中原地带，水道壅塞，不行其原。这种自然气候的变化导致了民气郁阏，筋骨瑟缩不达，是大舞产生的重要原因。解决民气郁阏、筋骨瑟缩、腠理滞著的方法是以“舞”宣导，以通利关节。以舞宣导，内容是宣和导，宣是宣发、发散、升发、展开之意，导有导引、疏通，使其恢复之意。利于宣导之“舞”才称为“大舞”，大舞是有意识地、自主地进行的身体活动，以达到促使某些疾病康复的目的。
健身气功是中国优秀传统文化的重要组成部分，其中包含着中医学的养生理论，蕴涵着儒家、道家、佛家等修身养性、追求超越的文化理念，又与中国古代哲学思想融合在一起，强调人与自然、人与社会合一，进而达到身心和谐的完美境界。
摘要：六淫燥邪及外燥的文献零散且研究进展甚微。从外燥与季节、气候并结合现代气象医学研究进展，提出对外燥的研究应包括：重视对外燥与气象医学理论文献的收集整理，探索建立外燥病邪的季节、“温度湿度”量化指标的动物模型，以阐析外燥致病机理。
关键词：外燥； 气象医学
Theoretical Studies for the Outerdry in Weather Medicine
Abstract:The documents and the theoretical studies about the dry and the outerdry were rare.The outerdry of the season and weather and geography were reviwed primarily in the article.The suggestion for the dry(outerdry)should consist to arrange and collect of the documents，establish the animal quantitative model about the season，temperature and moisture，and study the mechanisms of the model.
Key words:Outerdry; Weather medicine
近年来从气象因素、生物致病因子和机体反应性等综合研究六淫风、寒、湿、火(热)等病邪，结果显示确有其物质基础并取得一定进展，有的已达分子水平［1］。燥邪致病，《内经》罕有记载，但自喻嘉言著《医门法津・秋燥论》后，秋伤于燥才渐被公认。燥邪分内燥、外燥，内燥不为六淫之燥气所感。本文对外燥与季节气候、并结合现代气象医学研究等提出燥邪现代研究之寓意。
1 外燥与季节、气候
《素问・天元纪大论》《素问・五运行大论》《素问・六微旨大论》《素问・气交变大论》《素问・五常政大论》《素问・六元正纪大论》《素问・至真要大论》等七篇论及自然界气候变化可作为致病因素，甲子说、子午流注说、五运推导说、六气演变论等，意在探讨气象气候以及时间变化与医学科学的关系。“天有五行御五位，以生寒暑燥湿风，人有五脏化五气，以生喜怒忧思恐”，实际上把天地之间的四时六气，与人体内部的五脏活动联成一体，外则四时六气之变化，内则阴阳气血运行于五脏六腑之间，动中变化以致产生四时六气以养万物；内在的阴阳营卫气血运行，五十度而复大会，动之不己。“成败倚伏生于动，动而不己则变作矣”。(《素问・六微旨大论》)运气学说强调四时六气的恒动性，如太过或与之不及乃疾生之根［2］。中国古代的气候学知识曾领先世界，《吕氏春秋・十二纪》之时的《孟秋纪》中写道：“行之令，而凉风至，三旬。孟秋行冬令，则阴气大胜，介虫败谷，戎兵乃来。行春令，则其国乃旱，阳所复还，五谷不实。行夏令，则多水灾，寒热不节，民多疟疾”。这一段首先记载了这个月(即秋季第一月)的主要气候特点是“凉风至”，如行夏令，即维持夏季炎热多雨的气候，就会蚊蝇孳生，疟疾蔓延……。古有风、热、暑、湿、燥、寒“六气分治”之说［3］。以五运而言，四运金“在天为燥”，《素问・天元纪大论》为年中白露至立冬；以六气而言，“阳明司天，其化以燥”，(《素问・至真要大论》)是从秋分至小雪，主气为阳明燥金，客气为厥阴风木。“一交秋分，燥金司令，所起之风，全是一团燥烈之气，干而不润。是以无草不黄，无木不凋，人身应之，燥病生焉。凡有身热咳嗽、内烦口干一切百病，无不起于干燥”。(《医学传灯・卷上》)“雾露数起，杀气时来，草木不生苍干，金乃有声”。(《素问・六元正纪大论》)“金气治之，燥之分也，燥热在上……万物穷燥”。(新刊《图解素问要旨论》卷之三)汉、唐时代，困于《内经》病机十九条中未提及燥气为病，直至金元，刘河间在《素问玄机原病式》中补充一条“诸涩枯涸，干劲皴揭，皆属于燥”；明・李杲指出，燥有内、外之分而逐引重视。清・喻嘉言著《医门法津》“秋燥”专论，更直言相谏”：“春月地气动而湿胜，斯草木畅茂。秋月天气肃而燥胜，斯草木黄落。故春分以后之湿，秋分以后之燥，各司其政。今指秋月之燥为温，是必指夏月之热为寒然后可，奈何《内经》病机一十九条，独遗燥气。他凡秋伤于燥，皆谓秋伤于湿，历代诸贤，随文作解，弗察其讹，昌特正之”(《医门法津・秋燥论》)。以此确立秋燥病名。一般而言，若燥气肃杀过盛，其表现以寒凉为主；燥气不及，则从火化，即常令虽已进秋凉季节但仍炎热不退，常喻此为“秋阳以曝”。“秋深初凉，西风肃杀，感之者，多病风燥，此属燥凉，较严冬风寒为轻。若久晴无雨，秋阳以曝，感之者多病温燥，此属燥热，较暮春风温为重”(《重订通俗伤寒论・第八章》)。在喻氏影响下，吴鞠通则明列秋燥为九种温病之一。然四方四隅均可生燥气，深秋气温骤降之凉未必就较初冬气温上升之风寒为暖，北方深秋之燥也远较南方初冬之寒凉；西北燥证遍见于四时，非独秋有，且多以凉燥为主，此情尤与东南方有异，“干旱则燥气胜，干热、干冷则燥气亦胜”。《医原》均指出燥邪的特点和形成与岁运及时令有关。
2 现代气象医学研究
地面接受太阳辐射能也随着季节发生显著的变化，是形成寒来暑往、春夏秋冬四季交替的根本原因。气候学中把太阳辐射、下垫面和大气环流作为气候形成和变化的三个重要因子。太阳辐射是大气的主要能源，下垫面则是能量接收、贮藏、转化的主要场所。大气环流具有双重性质，一方面它显著地影响到各地的气候，另一方面它本身也是一种气候现象。人类活动对自然植被和大气成分的影响日益加大而成为第四个重要因子，又是社会经济系统之气候系统的一个联络点。按热量和水分状况的综合反应将中国气候类型分为9个气候带。中国秋温与春温的差别大致以秦岭淮河一线为界，此线以北(除沿海外)及西北地区一般春温高于秋温，原因是在秋季由于北方的冷空气南下代替了湿润温暖的夏季风，因为空气干燥、地面散热较强，故气温迅速降低。以华北地区为例，9、10月夏季风急剧南撤和冬季风的迅速到来，许多情况下，秋季出现时间的迟早与强冷空气向南爆发的迟早有关，正所谓“一阵秋风一阵寒”。干燥空气造成毛发干燥和黏膜弹性降低、干裂，纤毛运动减少，黏膜分泌减少，血流减慢，吸进的空气变热，凉肃空气则使毛细血管收缩，革兰氏阳性细菌和流感病毒随湿度与风速的减低而数量增加；空气中阳离子过多时，特别是CO2分子(浓度达104～105个离子/cm3・s)可降低纤毛运动，减少黏液的转运而致，咽干、头痛；皮肤pH通常是4～6，若气象因素改变皮肤pH值，常利于传染病病原通过皮肤对人体的感染；空气温度、湿度影响黏膜的干燥程度(特别是鼻黏膜)，其黏膜分泌减少，抗体含量降低，易于传播疾病。高令山等报道127例外感者中燥咳15例，常见于9月下旬至11月中旬，特别是晚秋之时，成人和儿童哮喘发作厉害，似乎对风冷敏感。更见“老慢支”和秋燥皮肤瘙痒，提示秋季咳喘常伴感染和过敏之双重病因。值得注意的是，肺并非单纯的呼吸器官，还具有调节血液循环(朝百脉)、协助水液代谢(通调水道)及一套复杂的免疫防御功能(卫外)。正常成人每天约吸入空气2 000 L，因此最容易遭遇到环境空气中有害因子如微生物、尘埃、毒性气体之侵袭。气溶胶颗粒是环境空气中有害物质，包括微生物的存在形式与载体，小于5 μm的颗粒可进入周围气道，由于气流减慢并形成层流，颗粒因重力沉降作用而沉积于气道黏膜表面的颗粒，可借助黏膜纤毛系统排出。支气管黏膜中的黏液纤毛机械防御、细胞免疫、体液免疫功能是人体抵抗致病因素(因子)侵袭的主要屏障。实验证实肺气虚患者或动物鼻分泌物、唾液、气管灌洗中细胞免疫及体液免疫功能下降，局部屏障功能受损，是卫外不固、反复上感的主要原因。采用五季平均水汽压、平均相对湿度与月平均降水量三项指标对1986～1991年呼和浩特四季气候的研究结果显示，长夏主湿之论点符合当地情况，但却冬季最“燥”，春季次之，秋季更次之［4］。有学者调查227名进入新疆沙漠腹地(彩南油田和火烧山油田)工作的石油工人的健康状况。据火烧山气象站资料，上述地区7月份平均气温25.7℃，最高气温36.9℃，月最小相对湿度11%，月定时最大风速10 m/s；该地域年干燥日数(相对湿度30%者)60～100 d，年干热日(日最高气温35℃，对应日平均湿度30%者)10～27 d。采用临床症状、生理机能、生化代谢、心理行为、精神情绪和作业能力等综合指标，观测在酷热、干燥、风沙、以及空旷与寂寞等环境下作业的石油工人所出现的不适症状，并将31个燥症状按部位及脏腑属性分为口、鼻、目、肤、二阴、肺等12类，再依其特性分为脾胃类、胸肾类、五官类和肤阴类。结果显示，沙漠燥证不仅是人体对热环境的病理反应，还涉及到多系统多脏器生理和病理变化，并与心理、精神障碍有关［5］。阴津是维持人体生命活动的重要物质。阴津的耗伤必然会导致组织细胞的功能受损，甚至形态结构的改变，之所谓“存得一分津液，便有一分生机”。有学者提出急性伤阴过程可分为早期肺胃津伤和晚期肝肾阴伤，结合临床上急性伤阴之证多伴有血清离子紊乱，设想肺胃津伤阶段可能主要是以细胞外液损伤为主，肝肾阴伤阶段主要是以细胞内外液共同损伤为特征［6］。
3 外燥与气象医学研究展望
后世论燥，或述其象，或述其性，其文又散在于少数名家精选病案之中，相比风、寒、湿等病证的研究深度而言更显不足。至今未见对外燥致病机理的实验研究及温燥与凉燥的“温度湿度空间”量化研究报道。建议对外燥的研究应包括：3.1 重视对外燥(邪)与气象医学理论文献的收集与整理。应组织一定规模的协作力量，系统收集历代名家对燥邪的论述并进行理论研究，这项基础性工作将丰富六淫燥邪的学术内内涵。3.2 深入开展对外燥与气象医学在病机病证中的研究。临床温燥、凉燥之证尚不少见，但由于病例各异且医家对此感悟不均，尤其是近年来缺乏有组织的对燥邪的较大规模的学术研讨与临床经验之交流，使散在的研究或经验难以形成系统的理论阐析和规范的治则。应积极运用现代科学技术手段探索建立外燥病邪的季节、温度、湿度等量化研究的动物模型，在此基础上开展从细胞、分子甚至基因水平对燥邪之病理生理等方面的实验研究，为释析其病因病机提供科学的、客观的依据。
参考文献
［1］ 张六通，梅家俊，黄志红，等.外湿致病机理的实验研究［J］.中医杂志，1999，40(8)：496.
［2］ 夏桂成.略论运气学说基本精神及与妇产科学的关系［J］.南京中医药大学学报，2003，19(1)：5.
［3］ 张启明.五脏应四时四方的气候变化证据［J］.中国中医基础医学杂志，2004，10(2)：67.
1医疗气象学的定义
医疗气象学是研究大气环境对人类机体的物理、化学和生物条件的影响规律，为治疗疾病和卫生保健服务的一门学科，它是大气科学和医学之间的边缘学科，又称人类生物气象学。属于大气科学下的应用气象学科。医疗气象学主要是通过观察气象和人体健康的情况，进一步衡量、分析、研究“气象要素”与人体生理、病理的关系，从而阐明气象对人体健康的影响及其规律。其目的是趋利避害，即避免气象条件对人体健康的伤害，利用有利的气象条件来增强体质、防治疾病。
2医疗气象学的研究范围
目前为止，国内外的医疗气象学的研究范围大致包括以下三个方面：
（1）生理气象学。研究气象对人体生理机能的影响，以及健康人在各种不同气象条件下的适应能力。例如：宇航、航海和采矿等特殊环境中气象条件变化对人体生理机能的影响；气象条件对生殖的影响；大气电磁场、空气电离、太阳黑子、紫外线、红外线、空气污染及生物病原体等对人体健康的影响；古代医学中与气象相关联的内容；人类对特殊气象条件的防护；环境舒适度对工作能力的影响等。
（2）病理气象学。研究气象与人类疾病的关系，包括不同季节气候下的多发病；天气变化对疾病的影响；疾病在不同气候地区的分布特点等。例如：自然环境中气象条件变化对人体生理病理的影响；气候突变与诱发人类疾病的关系；利用气候特点和人工气候室进行治病和疗养；全球气候变化对人类的影响；气象卫星资料及地理信息系统在地方病、流行病监测中的应用；医疗气象预报的方法及精度等。
（3）环境气象学。随着社会的发展和科学技术的现代化，现代医疗气象学还研究城市、农村、住宅区环境小气候以及人工气候对人体健康的影响。例如：城市和环境小气候与人体健康的关系；天气气候对行为以及人口密度及移居的影响等。
3医疗气象学的发展历史
3.1中国古代的医疗气象学思想
中国的医学气象学理论萌芽于春秋战国时代，如，在距今两千多年的医学巨著《黄帝内经》（以下简称《内经》）中，就有大量精妙论述，明确指出了人与气象和环境的关系。《内经》通过对天体的运行、时间的推移以及与此相应的气候条件，做了长期的观察和研究，认识到自然界的气候随着时间的推移而表现出有规律的循环变更。并进一步从天体的运转、气候的变化、自然界的各种物化特征中找出其内在规律，用以说明时间迁移与气候变化、气候变化对生物界的影响以及与人体生理病理用药的关系。深刻阐述了气象对人体生理功能和病理变化的影响、气象与疾病的诊断治疗以及预后、养生之间的关系。《内经》中医疗气象的学术思想，主要包括以下三个方面。一是四时气候变化具有一定的节律性和周期性。例如《素问•四气调神大论篇》中指出“夫四时阴阳者，万物之根本也。”因为每种生物的习性与生活习惯，都受到四时阴阳这种节律的支配。昼夜交替、寒暑往来，日夜节律以二十四小时为周期，四季节律以一年为周期，还有些节律以六十年为一个周期。二是人与天地相应的整体观。如《灵枢•岁露》中指出：“人与天地相参也，与日月相应也。”即指出人与自然界为一个整体，人类极易受到自然界气候、环境的影响。三是气象因素对人体生理、疾病的诊断治疗以及预后、日常保健具有重要影响。《内经》把自然界的气候现象归纳为“风、寒、暑、湿、燥、火”等“六气”，并认为“六气”是万物生长必不可缺少的条件。如果“六气”不正常、不协调则称为“六淫”，人们在“六淫”的作用下，极容易引起各种各样的疾病。并且指出季节对疾病的影响，在不同天气、气候情况下发病的特点，不同地区的气候及天气变化对疾病的影响等。如，春季多风病，盛夏多暑病，长夏多湿病，秋季多燥病，隆冬多寒病等。
3.2医疗气象学在国外近代以来的发展
国外近代医疗气象学的发展开始于20世纪30年代，法兰克福大学小儿科主任DeRudder教授首先采用现代统计方法分析了天气与疾病的关系；美国伊利诺斯大学病理科主任Petersen教授系统地进行了气候对疾病及疗养方面的研究；美、前苏联、英、法、德、加拿大、澳大利亚等国也在人工气候室内进行了一些相关的研究[1]。第二次世界大战后，医疗气象学发展较快，但是研究呈离散状态，彼此之间联系较少。1955年，在荷兰地理学家Tromp博士与德国首家医疗气象研究站的创建者Ungheuer博士的共同推动下，于1956年8月29—31日在法国巴黎召开了一次国际生物气象座谈会。会议期间，成立了国际生物气候及生物气象学会（现称国际生物气象学会），医疗气象成为了生物气象的一个重要分支。自1957年，该学会每3年举行一次国际性的学术交流会。不少国家都先后建立了相应的学会，并在英、美、德、荷、罗、捷、意、波举行过地区性学术交流会。某些国家也定期举行学术会议，如联邦德国自1953年以来，每3年举行一次生物气象学术研讨会；日本自1961年以来每年召开一次研讨会；美国自1969年开始每3年召开一次研讨会；瑞典自1980年、澳大利亚自1982年均定期召开生物气象学术会议[1]。目前，在美国有19所大学设有医疗气象专业，其中10所大学可授予硕士学位；有些国家还成立了独立的研究所，专门进行医疗气象学科的研究。有些国家通过研究，开展了相应的医疗预报服务工作。德国自1952年开始，每周1—周5按时全国医疗气象预报，内容为天气形势及对疾病可能的影响，至今已有近50年，从未间断；匈牙利于1958年开始这方面的工作，日本、前苏联也做过这方面的工作，日本有的医院开设了气候内科，在美国，预报西北大风（bluenorthern）时，为冠心病人预留床位，并进行抢救的准备工作[1]。
3.3中国现代医疗气象学的发展
上世纪50年代，中国在对一些疾病的防治研究报告中，开始有了一些气象因素与疾病关系的相关分析，这些报告也包括了疾病的季节分布等。但真正的医疗气象学研究开始于60年代，中国开始使用气团、大气环流来分析天气与流感、心脏病、中风死亡率的关系等。1971年，全国开展了慢性气管炎的研究，研究中考虑了气象因素的影响，于是在1972年成立了全国气象条件与呼吸道四病（感冒、慢性气管炎、肺气肿、肺心病）关系研究协作组。1974年中央气象局召开的第二次应用气候学术会议上，将医疗气象列为内容之一。从此，中国开始了较为系统的医疗气象学的研究。1973，1975，1977年，先后在南京、镇江、天水等地举办了医疗气象讨论会与讲座；1980年11月在上海召开了全国医学气象研究座谈会；1995年7月在北京首次组织了国际生物气象学术讨论会，来自20多个国家的医疗及气象科学家出席了此次会议。在中国气象局的《公共气象服务意见》中指出，医疗气象服务是专业气象服务中很重要的一部分内容。2008年12月31日，中国气象学会召开了常务理事会，正式成立了医疗气象专业委员会。兰州大学大气科学学院常务副院长王式功任学会主任，甘肃省气象局局长张书余任学会顾问。2009年10月，医疗气象专业委员会在浙江省杭州市召开了第一次医疗气象学术研讨会。
4目前中国医疗气象学发展中的几个问题与难点
（1）医疗气象专业人才短缺。医疗气象是介于医疗和气象之间的一门学科，是一种跨学科研究。这就要求从事医疗气象专业研究的人员同时具备医学与气象学两方面的专业知识。而实际生活中，往往医务人员对气象知识了解甚少，气象工作者又不懂医学知识，加之个人的文化修养仅限于专业知识范围内，使这门学科的研究受到很大的限制和影响。
（2）培养医疗气象专业人才的院校偏少。目前，中国设置应用气象学专业的院校相对较少，大约只有10所左右，而医疗气象学这个专业还未设置。只有兰州大学根据“环境与健康行动”计划，考虑发展医学气象学这样一个分支，将兰州大学公共卫生学院和大气科学学院联合，来共同配合培养医疗气象人才。前文提到的张书余、王式功两位研究员都已开始招收医疗气象研究生。据张书余研究员介绍，他的研究生中，硕士生都是学气象的，博士生中有学医的，目前，在博士招收方面，他个人更倾向于有医学基础的学生。他本人也是先学医后学气象，后来从事跨学科的研究自然是水到渠成。
（3）医疗气象资料欠缺，且实现医疗气象研究资料共享困难。由于统计数据的限制或者资料的欠缺，有些因素很难量化，导致指标因子不全面。医疗气象风险评价标准还缺乏统一的认识和实践检验，实用性和可操作性强的风险评价模型甚少。在目前情况下，疾病发病情况资料由卫生系统掌握，而气象资料为气象部门所有，实现两方面的资料共享十分困难，实际工作中存在着严重的信息不对称性和不完全性。
（4）医疗气象学研究成果的实际应用还需要进一步加强。目前中国的医疗气象学研究大多仍然停留在理论阶段，实际应用还远远不够。全国仅有上海、广西、甘肃、吉林等少数几个省市开展了医疗气象服务系统的开发与研制。人体疾病与天气之间的联系还没能引起全社会足够的重视。有关医疗气象的研究还远远没有深入展开，更没有在实际生活中进行更好地应用。医疗气象这一市场相当具有潜力，比如医疗气象预报，可以提供给卫生医疗和防疫部门，供他们在预防、治疗疾病和调集药品时进行参考。还可以为普通市民提供专业的医疗干预，对某些异常天气下的“高危人群”给予适当的提醒和防护，减少某些急症的发生。
（5）气候对人体健康的影响研究本身具有不确定性。由于人体是一个有机整体，气候并不是对人体健康产生影响的唯一因素，其他诸如遗传、自身素质、饮食、地域、生活习惯等因素均会对人体健康产生综合影响。因此，在进行医疗气象学研究中，关键技术在于从影响健康的诸多其他因素中分离出气象因素的影响[2]。另一方面，人类疾病的发病原因往往十分复杂，很多疾病至今发病机理尚未搞清。这些都会给检测和定量评估气象因素对人类健康的影响带来一定的困难和不确定性。
5几点思考与建议
（1）注重加强医疗气象学基础理论研究。近年来，中国医疗气象学在基础理论研究方面虽然取得了很大进展，但与发达国家相比，还存在着不少差距。从当前的情况看，应用技术研究多，基础理论研究少；经验总结多，机理分析少。这在一定程度上影响了医疗气象学水平的进一步提高。在研究方法上，应加强第一手资料的搜集，并通过与模型、信息技术等相结合，提高科研水平。因此，组建跨学科的医疗气象综合试验基地，加强医疗气象基础理论研究，增强创新能力势在必行。
（2）加强培训、科研和人才队伍建设。社会需求决定专业设置与办学规模。目前医疗气象研究仅限于科研机构，医疗气象专业人员奇缺。建议在大学中设置医疗气象专业，培养医疗气象专业人才。另外，加强对气象和医疗部门在职人员的医疗气象知识培训，扩充专业人才队伍。尽快建立一支具有多元知识结构的高素质人才队伍，适应医疗气象学进一步发展的需要。
（3）加快尝试开展医疗气象预报服务，开发气候变化诱发疾病预警系统。医疗气象预报的预报流程是分析各种天气预报资料，制作出天气过程和气象要素预报，依据病理生物气象学理论制作出医疗气象预报。通过预报使人类在日常活动中避开不良气象条件的影响，利用有利的大气环境来增强体质，预防疾病，合理开展生产活动，提高工作效率[3]。在条件允许情况下，加快尝试开展医疗气象预报，加大科研力度，开发气候变化诱发疾病预警系统。更好地为社会公众生活服务。
（4）在气象站设立特殊观测项目。在气象站设计医疗气象服务需要的特殊观测项目，加强对紫外线、大气主要化学污染物含量等易对人体健康产生不利影响的因子的监测。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）50-0079-02
农林气象学是高等农、林院校植物生产类专业的专业基础课。目的是介绍对农、林作物生长发育和农林生产活动有影响的大气科学知识。其学习内容具有较强的实践性和拓展性，仅凭传统的课堂讲授完成教学存在一定的难度。目前，在教学方法上，国内外同行做了不少的研究工作[1，2，3]：有课程教学内容的改革、教学方法的探讨及多媒体教学的研究等，但基本上都是就教学而讨论教学，真正把教学和科研实践结合起来的还鲜有报导。农林气象学是一门实践性很强的学科，由于缺乏实践，学生学习的主动性不高，不清楚农、林气象学的具体作用和功能。因此，如何根据农林气象学课程自身的特点及专业学生的培养目标，有针对性地进行教学改革，使学生能快速、准确掌握知识并应用于生产实践中是一个值得思考的问题。我校在《农林气象学》教学中积极推进课程教学与实践相结合的方法，培养了学生的创新意识，对提高学生的创新能力起到了积极的推动作用。
一、教学内容的改革
（一）实践教学内容的改革
1.减少验证性实验内容、增加设计性实验教学。我校农林气象学实践教学内容包括实验课和野外小气候实习两部分。在实验课方面，减少了验证性实验教学的内容。本门课程共开设了8个实验，包括太阳辐射的观测、日照和照度的观测、温度观测、湿度观测、降水和蒸发的观测、气压的观测、风的观测、及资料统计与整理等，基本上都是验证性实验。为给学生增加自己动手设计及探索的机会，我们减少了验证性实验的内容，将蒸发和降水的观测与风的观测合并为一个实验，取消了气压的观测。资料统计与整理的内容，针对学科及专业特点做了修正。如农学专业，在气候图表的内容中讲述直方图和曲线图，去掉风向频率图；环科专业，讲述风向频率图，删去积温计算。
《农林气象学》的设计性实验主要是让学生针对农林生产中的实际问题，按照任务的具体要求及目的自行设计实验方案，并付诸实施。主要包括两个方面：一是农林气象调查。给学生布置一项任务（告知其目的），让他们自行设计调查方案，然后根据方案去调查，再将自己的调查资料进行整理、统计、分析，最后撰写调查报告。通过这一环节的学习，学生解决实际向题的能力得到了明显的提升。二是农林气象试验设计。为了培养学生的科研意识，我们开设了部分设计性实验，比如农田小气候的观测方案设计、林地小气候的观测方案设计等，根据这些方案，结合教师的科研任务，学生可以在田间、地头通过亲自动手去做，来实施自己的方案，并在实践中检验方案的合理性，便于他们发现问题并解决问题。通过这个过程的学习，学生们认识到了课堂内容的局限性，也意识到实践的重要性。既丰富了知识，又开拓了视野，为他们将来走上工作岗位上了重要的一课。
2.野外小气候实习教学。2008年以来，我们把小气候观测实习融入到生物学大实习中，地点也由原来的在校实习改为到秦岭火地塘林场教学基地实习。学生在实习中，参观了林场的林间小气候观测梯度塔，在不同下垫面上方开展了小气候观测（林缘小气候观测、高山草甸小气候观测），并亲身感受了山地气候及不同气候带的气候特征（杨凌属北暖温带气候带、秦岭南坡属北亚热带气候带）。通过此实习，加深了学生对理论知识的理解，丰富了学生的实践经验，收到了良好的教学效果。
（二）理论教学内容的改革
教学内容是课堂教学的最重要环节，准确定位教学内容对实施创新教育尤为重要。在教学内容的选择上，要正确处理传统内容与现代内容、基础与应用、继承与创新的关系，同时要精选经典，充实最新成果[2]。要求教师对专业知识能做到整体把握和学术前沿跟踪研究，注意将体现该学科发展特征的及多学科交叉的知识反映到教学内容中，使其优化结构、整合内容、提高起点、注意前沿，把科学的思维方法和严谨求实的学风传给学生。
为了增加学生的科学研究兴趣，在授课时我们尝试将部分研究课题引入课堂教学，比如冷型小麦农田小气候的研究、逆向衰老小麦农田小气候的研究、全球变暖对作物生长的影响等。因材施教，把部分有条件的大学生组织到教学――科研平台上来。在讲授完有关内容后，带领学生到试验地参观、调查。比如在讲解完农田小气候一节内容后，我们带领学生到试验地去参观，同时对不同品种小麦的试验小区进行调查，调查项目有亩总茎数、绿叶数、地面温度、光照度等。通过实地调查，学生会逐渐明了什么叫农田小气候，为什么有的小区绿叶数多，有的小区则少，除过品种本身的因素外与农田小气候的差异直接相关。在田间地头讲解农田小气候，把理论教学和科研实践紧密结合了起来。通过田间、林地的现场教学，提高了学生的学习兴趣，开拓了学生的视野，并加深了学生对理论知识的理解，同时还能激发起学生对农林气象、小气候及气候变迁对农林生产的影响及相关问题的思考和探索。
二、教学方法的改革
课堂教学改革一定要坚持不懈地以启发式教学为主导，坚决把课堂教学过程改造成激发学生求知欲望，引导学生科学探索，陶冶情操、塑造品格，培养兴趣的过程[4]。要构建一种以完全发自内心需求、自主学习、自我实现为诱因支持的新的学习过程。为此，我们进行了大量探索的与研究，取得了良好的教学效果。
（一）增强教师的吸引力，激发学生学习兴趣
课堂教学应注重学生的非智力因素的开发与研究。授课中，教师应从各方面增强自身的吸引力，以提高学生的学习热情。
首先从着装、言谈举止上体现当代教师应有的精神风貌、避免邋遢、太过随意、萎靡不振的现象出现，给学生一个视觉上的享受，带来愉悦的学习心境。
其次，课堂上列举事例，激发学生学习的兴趣。比如，在讲到风的形成一节内容时，列举诸葛亮“借东风”、“草船借箭”的故事形象地说明风在实际生活中所起的作用。同时，也列举恶劣天气造成严重损失的事例和由于预报及时、准确，从而减轻灾情或避免灾情发生的事例。如1983年汉江上游发生特大洪水，地处汉江中游沿岸的安康县城将遭灭顶之灾。但由于气象部门及时天气预报，水文部门也提供可靠的洪水预报，当地政府及时组织群众安全撤离，使近十万人幸免于难。通过许多具体事例讲述，加深了学生对学习本课程重要意义的认识，故而学习兴趣倍增。
（二）采用微课教学，突出重、难点
在教学活动中，我们采用微课的方式积极地创设能够为教学直接服务的教学问题情境。教师在教学过程中，可采用启发式等微课提出一些与讲授内容相关的或培养学生某种能力有关的问题与实例，并使得这些问题与实例一方面能够在教学过程中令学生一时无法解答，另一方面又可以起到激发学生的好奇心与求知欲，提起他们的学习注意力的效果。如大气环流一节是一个难点，在讲解这节内容时，先提出问题：地球上的气压带和风带是如何形成的？学生对这个问题感到既熟悉又陌生，熟悉的是中学地理课中已了解到地球上有赤道低压、副热带高压、副极地低压和极地高压四个气压带及信风带、西风带和极地东风带三个风带，但这些气压带和风带是如何形成的却并不了解，从而学习兴趣倍增，课堂秩序极好，大大地提高了教学效果。
（三）理论联系实际，突破疑难点
地面净辐射（以R表示）反映了太阳、地面和大气之间各种辐射因子的综合状况，是一个难点。地面净辐射（R=B+P+LE）在农田中的分配不同，就会带来不同的小气候效应，适当地改变下垫面性质，就可改变地面净辐射在农田中的分配，从而为作物的生长营造良好的小气候环境，减小甚至避免不良天气对作物生长的不良影响。比如在小麦收获前期，如遇到干旱少雨的天气，田间过高的温度、过低的湿度常会加速小麦植株的早衰，对小麦产量的形成非常不利。此时，可通过灌溉的方法增加农田的潜热通量项，因而减小了乱流热通量，使田间气温降低、湿度增加，延缓了植株的早衰。紧密联系生产实际后，既可克服学生学习疑难理论的困难，又使学生明白了只要充分开发和利用气候资源，农业经济效益的提高将指日可待。
教学过程是在实践中不断探索和完善的过程，只要我们善于思考，勤于总结，不断地学习，结合本门学科的特点和学生的具体情况，在传统教学的基础上敢于创新，教学效果将会得到显著的改善。
参考文献：
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农业起源可追溯到太古时代, 继渔猎、初起农作之后, 古代农业不断发展, 随之改变了旧有的生活方式。中国古代的农耕文化对土地尤为依赖, 土地是孕育生命, 生养万物之根源[2]。《尔雅释言》:土, 田也。从上古时期井田之制, 到中古时期均田流变, 近古时期佃农风行, 再在到近世时期田赋结合, 人们意识到土地的重要性。重视农业也促成古朴民风和保守思想的形成, 这种观念起到了稳定社会秩序和巩固统治的作用, 亦长期稳固了重土思想, 生生不息的思想传承孕育了属土之脾为气血之本、升降之枢、五脏之本、后天之本、养生之本等重大的脾藏象逻辑结论。
2 脾藏象理论体系蕴涵着丰富的古代自然科学知识
2.1 天文、历法对脾藏象理论的影响
中国古代的科技主要有天文、历法影响到了脾藏象理论的完整形成。盖天说的宇宙模型强调地的重要性, 可见脾如大土承载万物;浑天说证明了《内经》中土地的功能结构;五星运行提出中央土星, 填充了脾藏象理论的内容;而二十四气与七十二候则指出脾藏致病与气候的关系[3]。以天文历数认知人体脏腑, 是中医藏象学说的重要特点, 不同的天文历数, 形成了不同体系模型, 如五脏六腑十一藏象是五运六气历标示人体的产物, 六节藏象是在六爻的天文历数模型基础上构建起来的[4]。四时藏象模型, 脾主长夏。五脏五腑、五脏六腑藏象模型, 脾与胃相配。六节藏象模型有多种说法, 其中嗌六脏说, 谷气通于脾 (《素问阴阳应象大论》[5]) , 当与脾主运化水谷有关;头六脏说, 见于《素问诊要经终论》[5]中, 且其论述的主旨即六脏应六时, 三月四月, 天气正方, 地气定发, 人气在脾, 在这一模式下, 脾主时在三月、四月;八卦八风藏象模型, 天芮星配坤卦, 脾属坤卦, 在西南属土, 居玄委宫, 应谋风, 所主之时是自立秋至秋分之间的四十五日;以及十二脏腑说等。
2.2 古代地理对脾藏象理论的影响
《内经》对方域的划分主要是五方说和九州说[4], 《素问阴阳应象大论》[5]描述了五方气候的特点, 中央生湿。《素问五运行大论》[5]描述更加细致, 中央生湿, 湿生土, 土生甘, 甘生脾, 脾生肉, 肉生肺, 其在天为湿, 在地为土, 在体为肉, 在气为充, 在藏为脾。其性静兼, 其德为濡, 其用为化, 其色为黄, 其化为盈, 其火倮, 其政为谧, 其令云雨, 其变动注, 其灾淫溃, 其味为甘, 其志为思。思伤脾, 怒胜思, 湿伤肉, 风胜湿, 甘伤脾, 酸胜甘。脾与方位的配合依据于中国古代的空间观。根据五行概念源于五位之说, 中是五位之中最重要的, 能够调控其他四方。脾主长养生化的特点与五位中的中、五行中的土相应, 故有中土之说。由于五行生克制化作用, 在中、南、西、北等方位的地域上, 人体脾的功能相对较强, 病变主要以脾胃的实证多见;而在东方地域上, 人体脾的功能相对较弱, 病变主要以脾胃虚寒证多见[6]。《素问异法方宜论》[5]:中央者, 其地平以湿, 天地所以生万物也众。其民食杂而不劳, 故其病多痿厥寒热, 其治宜导引按蹻, 故导引按蹻者, 亦从中央出也。故圣人杂合以治, 各得其所宜, 故清所以异而病皆愈者, 得病之情, 知治之大体。《素问金匮真言论》[5]:中央黄色, 入通于脾, 开窍于口, 藏精于脾, 故病在舌本, 其味甘, 其类土, 其畜牛, 其谷稷, 其应四时, 上为镇星, 是以知病在肉也, 其音宫, 其数五, 其臭香。不同地区人群的生活习惯和体质寿命以及发病方面都是有区别的, 人的情志也受地域的影响。这些理论不仅体现出了异法方宜、因地制宜的的治疗原则, 也拓展了脾藏象理论研究思路。
2.3 古代气象对脾藏象理论的影响
《素问金匮真言论》所说五脏应四时是《内经》的一个重要命题。祖先早就观察到自然界对人类生存的影响, 而自然对人影响最重要、最具代表性的是春夏秋冬四季, 而人类在漫长的进化过程中也形成了相应的适应机制, 即五脏应四时或称五脏主时理论。脾与季节时段无以对应, 就在夏季分出第三个月称作长夏属土 (又称季夏或称至阴) , 与脾对应, 以全五脏、五行之数。《素问平人气象论》也有类似的表述, 长夏藏真濡于脾。在这个模型中, 脾对应长夏恶湿。除了四时正常气候可因为人体正气不足而导致疾病外, 还可由于四时气候的异常变化而致病, 比如《素问气交变大论》[5]言:岁木太过, 风气流行, 脾土受邪, 民病飧泄食减, 体重烦冤, 肠鸣腹支满, 上应岁星。气候的变化对脾疾病发展和转归有一定影响。《素问脏气法时论》[5]曰:病在脾, 愈在秋, 秋不愈, 甚于春, 春不死, 持于夏, 起于长夏。亦云:脾病者, 日昳慧, 日出甚, 下晡静。了解脾与自然之间的联系与规律, 可为脾相关疾病的防治提供理论依据。
天文、历法、地理、气象等对脾藏象理论的影响, 体现了脾藏象系统与自然界相参相应, 即与外环境的高度一致性, 也是具有时空特征的五脏系统[7]的一个组成部分。
3 脾藏象理论的发生发展是反复医学实践积累的成果
3.1 古代解剖正向推动理论形成
《内经》中提到人死后可以进行解剖观察, 对整个消化道的长度就有研究, 与今天我们所知的长度相差不多, 并对脾的位置有认识。《灵枢本藏》[8]:脾高则引季胁而痛;脾下则下加于大肠。《素问太阴阳明论》[5]:脾与胃以膜相连耳。《内经》中对脾的形态虽然没有明确记载, 但是《难经》在脾的形态方面描述的较为详细, 对脾的重量、形状、大小以及其附带组织散膏在《难经四十二难》[9]中云:脾重二斤三两, 扁广三寸, 长五寸, 有散膏半斤, 主裹血, 温五藏, 主藏意。这些解剖认识对脾主运化、脾主统血理论的发生奠定了基础。脾与胃肠的位置关系和消化道为脾胃实现消化功能等生命活动 (即脾主运化理论) 的基本结构根据;主裹血为脾主统血理论形成的基本结构根据。
3.2 临床实践反推理论的发生
脾气外绝导致血泄, 反推了脾气对血的统摄理论。《内经》从病机角度反映出脾气对血的统摄作用, 《素问示从容论》[5]:于此有人, 四肢解墯, 喘咳血泄, 今夫脉浮大虚者, 是脾气之外绝。气是其统摄作用的主要外在体现[10]。
运用温补营气、温补脾阳的方药推导出脾生血、统血的理论内涵。《伤寒论》[11]102条:伤寒二三日, 心中悸而烦者, 小建中汤主之。张仲景在治疗血证中, 血虚运用温补营气方法, 在桂枝汤的基础上创造小建中汤, 体现了脾为气血生化之源, 化生血液而统血的理论内涵。张仲景还认识到脾统血与脾气、脾阳有关。《金匮要略惊悸吐衄下血胸满瘀血病脉证治第十六》[12]:下血, 先便后血, 此远血也, 黄土汤主之。运用柏叶汤、黄土汤治疗脾虚寒, 血失固摄而吐血下血, 体现了脾固摄血液而统血的理论内涵。
湿邪伤脾反推了脾主运化水液理论。太阴湿气当令, 每多伤脾, 《灵枢九针论》[8]曰:脾恶湿, 因此脾易被湿邪所伤。故脾的运化水液功能减退, 必然导致水液在体内的停滞, 而产生湿、痰、饮等病理产物, 甚则导致水肿。
饮食伤脾反推了脾主运化水谷理论。《诸病源候论食伤饱候》[13]:夫食过于饱, 则脾不能磨消, 令气急烦闷, 睡卧不安。食入过饱, 饮食物无法消化, 引起腹胀、气急等症状, 甚则睡卧不安、失眠;反之, 过饥则化源不足, 气血必虚, 机体虚弱, 邪气易乘之。《太素调阴阳》[14]注曰:甘以资脾气, 今甘过伤脾气濡, 令心闷胃气厚盛也。脾主味为甘, 过食肥甘厚味使脾不能为胃行其津液, 影响胃的受纳作用。饮食偏嗜, 亦会影响脾胃正常功能, 《诸病源候论留饮宿食候》[13]:留饮宿食者, 由饮酒后饮水多, 水气停留于脾胃之间, 脾得湿气则不能消食, 令人噫气酸臭, 腹胀满, 吞酸, 所以谓之留饮宿食也。
劳倦伤脾反推了脾胃为气血生化之源理论。《素问本病论》[5]:人饮食劳倦即伤脾。《素问调经论》[5]:有所劳倦, 形气衰少, 谷气不盛, 上焦不行, 下脘不通《素问宣明五气》[5]:久坐伤肉。《素问举痛论》[5]:劳则气耗。均是指劳累过度, 损伤脾气, 可见气少力衰, 四肢困倦, 神疲懒言, 动则气喘等。适度的活动, 有助于脾胃气血化生和流通。
思伤脾反推了脾与情志的生理联系。《素问阴阳应象大论》[5]:思伤脾。《灵枢本神》[8]:脾愁忧而不解则伤意, 意伤则悗乱, 四肢不举, 毛悴色夭死于春。由于脏腑之间相互联系, 《素问阴阳应象大论》[5]:人有五脏化五气, 以生喜怒悲忧恐。这些不同的情志因素, 均能直接或间接的影响脾胃的正常生理功能。梦境亦反映了脾与情志的无形联系。《素问方盛衰论》[5]:脾气虚则梦饮食不足, 得其时则梦筑垣盖屋。此皆五藏气虚, 阳气有余, 阴气不足, 合之五诊, 调之阴阳。《灵枢淫邪发梦》[8]:脾气盛则梦歌乐, 身体重不举, 厥气客于脾, 则梦见丘陵大泽, 坏屋风雨客于胃, 则梦饮食。客于大肠, 则梦田野。客于小肠, 则梦聚邑冲衢。
4 结语
脾藏象理论源于古人朴素的认知, 在古代自然、社会环境中孕育生长, 又通过与中国古代哲学融合, 在取象比类中得到了发展, 再经由长久的临床应用, 其生理功能得到了完善[15], 是反复医学实践积累的成果, 其体系蕴涵着丰富的古代自然科学知识。
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[11]张仲景.伤寒论[M].北京:中国医药科技出版社, 2013:18.
[12]张仲景.金匮要略[M].北京:北京:中国医药科技出版社, 2013:49.
