气象科研项目的选题及申报技巧陈正洪---案例分析_精品文档.ppt
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,科研项目的选题及申报技巧-案例分析,陈正洪(湖北省气象服务中心),全省科研项目管理培训班课件,主要内容,一、从森林火险研究到城市火险国标制订(五把火)二、从城市环境气象指数到医疗气象等级预报三、从太阳能光伏发电预报到风电功率预报四、从电力负荷气象分析到城市供暖节能预报五、从关注气候变化的大学生到区域气候变化牵头人六、从枇杷花果冻害研究到山区林木物候分析,再到樱花花期、烟草风险与气候变暖的关系七、从城市热岛到城市暴雨强度公式修订八、重大工程气象服务关键技术,坚持两条主线:
应用气象与气候论证:
善于与外部门打交道,先后开展过农林烟、火灾、环境、医疗、地质灾害、工程、电力气象,风能太阳能气候与气候变化:
山区气候、城市气候、气候变化、气候影响评价且能做到两者相互融合。
一、从森林火险研究到城市火险国标制订,湖北省森林火险等级标准及森林火险预报系统的研究(1989,国内领先,省科技进步二等奖,排1)湖北省林火气候综合区划研究(1991,省区划优秀科技成果二等奖)神农架林火气象特征(1993,中国局)-湖北省城市火险气象预报方法研究(1994,省局)国家标准城市火险气象等级制订(2002,国标委)国家标准城市火险气象等级修订(2013,国标委),湖北省森林火险等级标准及森林火险预报系统的研究,87大兴安岭火灾后,南方山地林区火险预报成为选题目标;联合林业部门,共同编制申报书,明确重点任务:
取得数据,因子诊断分析,建立预报方程,等级标准、指标,预报系统,应用;报省科委,省森林防火办出具证明,很快立项,而且是重点项目。
森林火险的长期预报法,严重火灾的中期预报法,森林火险的短期预报法,湖北省林火气候综合区划研究,湖北地形地貌多样,林地集中在山区,调查研究发现,火灾区域差异明显;湖北地处气候过渡带,可部分从气候上找原因,提出本课题。
最后提出综合区划。
神农架林火气象特征,神农架是国际教科文组织命名的人与生物圈保护区,动植物宝库,加上野人的传说,一旦发生火灾,影响极大。
神农架是华中屋脊,最高3000多米,立体气候明显,火灾特点与中低海拔的丘陵山区林火明显不同,主要是:
时间变化,空间变化(高度差异),湖北省城市火险气象预报方法研究,类比法,文献也支持;取得多地市历次火灾资料;重点分析火灾气候特征及影响因子;分析城市火灾与森林火灾对比分析,包括季节、相关程度、影响因子差异;在此基础上,提出国家标准制订;标准尽量简化,国家标准城市火险气象等级制订,林业标准森林火险天气等级(1995)类比法,提出国家标准制订,要求:
标准尽量简化因子选取合理、数量适中指标0-100,等级划分5级。
二、从城市环境气象指数到医疗气象等级预报,城市环境气象预报系统开发武汉市常见疾病气象预报方法研究(国际先进)武汉市高温中暑气象等级预报研究(国内领先)医疗气象指数开发研究气象因素与儿童哮喘辨证论治的相关性研究(国内领先,武汉市科技进步三等奖)中国各地“非典”流行与气象关系的比较研究环境与生活气象指数的引进与本地化高温热浪对人体健康的影响评估方法研究地标高温中暑气象等级极端天气对城市居民超额死亡率影响的定量评估研究,三、从太阳能光伏发电预报到风电功率预报,太阳能预报技术研究(行业专项,主持)固定式光伏阵列最佳倾角研究太阳能光伏发电预报系统和服务试点建设风功率预测系统开发及市场推广合作协议太阳能光伏发电预报系统优化与应用行标重点项目太阳能光伏发电功率预报方法地标太阳能光伏发电功率预报规程太阳能光伏资源精细化评估技术研究(行业专项,专题主持),太阳能预报立项背景2009年12月,矫梅燕副局长在武汉视察时,华中科大段教授提出希望合作开展光伏发电预报研究,矫局长责成湖北省局开展前期工作,并提出了总体要求:
面向全国、面向前沿、面向应用。
2010年3月,矫局长听取了湖北省气象局编写的可行性研究报告,提出了具体要求:
找准关键问题,开展联合研究,尽快开展太阳能光伏发电气象预报服务。
初步构建了光伏发电预报技术框架:
关键技术:
提出了光伏发电功率预报的两种主要方法及实现途径,深入研究了原理预报法涉及的气象模型,实现了短期和超短期预报。
(框内为原理预报法,框外围动力统计法),光伏发电功率预报系统物理框架,2)专业气象服务系统推广:
太阳能预报:
牵头开发了气象部门的光伏发电预报系统V1.0、V2.0,系统功能满足国家电网公司要求;编写教材,举办3次全国培训班,系统推广到全国10省区17个光伏电站。
成果由预报与网络司发文推广,-,V1.0,V2.0,“光伏发电功率预测预报系统V2.0”全国用户分布,向中国局领导汇报光伏发电预报试点及湖北光伏电站建设情况应邀给中国局机关报告会报告、国家发改委光伏培训班上课,2013年继续积极推动湖北省风能资源与风电信息管理系统建设,组织开发完成了系统演示版,已获省发改委备案,通过该羡慕建设将极大促进气象部门参与风电的统筹管理。
“太阳能预报技术研究”主要成果一览,四、从电力负荷气象分析到城市供暖节能预报,气候异常对能源需求、交通发展和重大工程建设影响的评估方法和模型研究(九五攻关项目)大城市气象服务关键技术研究及试验示范研究华中电网短期(日)负荷气象预测模型建立北京冬季气象供热节能模式(北京市科技项目,中国局二等奖),研究表明:
气候变化将增加我省电力供应的压力,日负荷,华中各省气象负荷与日平均气温关系,利用试验数据,根据热平衡方程推算出热指标与室外气温的非线性关系图(室内气温18):
供热-气象关系模式,-1左侧,实际供热量高于应提供的合理值,且气温越高,浪费越大;-1右侧,气温偏低时,供热量又略显不足,会造成不良的社会影响。
系统主界面,北京城市集中供热节能气象预报系统的研制,自动站气温显示,该系统包括:
数据库实时资料显示预报等功能。
五、从关注气候变化的大学生到区域气候变化牵头人,长江上游历代枯水和洪水石刻题记年表的建立(国家气候中心开发实验室项目)近几十年来华中地区气候变化与异常观测事实研究(九五国家科技攻关项目)湖北省气温变化非对称性的诊断及其模型的建立(省自然科学基金)气候变化对城市人居环境影响评价与适应对策分析(科技部科技平台项目)长江流域极端降水时空分布和影响研究(气候变化专项)长江中游2万年以来的季节分辨气候记录:
季风、ENSO和太阳变化(国家基金重点项目)华中地区近50年暴雨气候事件的变化趋势研究(气候变化专项)武汉区域百年气温标准序列的研究,第一工作组AR4,巴黎,2月,第二工作组AR4,布鲁塞尔,4月,第三工作组,曼谷,5月,2007年:
IPCC第四次科学评估报告,六、从枇杷花果冻害研究到山区林木物候分析,再到樱花花期、烟草风险与气候变暖的关系,枇杷冻害的研究(学位论文)亚热带东部丘陵山区林木物候的观测分析武汉大学樱花开花期变化特征及与气候变化的关系气象条件对北京旅游观赏植物空间分布及观赏期影响机理研究(北京市自然科学基金)行标水稻低温冷害等级行标柑桔冻害等级地标冷冬等级湖北省烟草气象服务指标及区划研究气候变化背景下鄂西烟草种植气象风险评估研究,资料,观测样本:
武汉大学老斋舍(现樱园)1939年栽植的28棵日本樱花树,树体曾在3次更新。
观测时间:
1947-2008年共62年,从未中断。
每年3-4月间进行观测。
观测项目:
始花期、落花期。
始花期标准为每株树有3-5朵花开放,落花期标准为每株树花落70%-80%。
观测人:
武汉大学生物学教授肖翊华,其妻子刘文芳、女儿肖玫以及陈权龙老师也参加了部分时间的记录,后3人均为同校教师。
气象资料:
武汉市气象站同期逐月平均气温。
54年平均武汉地区日本樱花平均始花期的日序数是78.5,对应日期平年是3月1920日,闰年为3月1819日。
始花期提前,每10年提前2.17天,中后期振幅加大。
表1武汉大学日本樱花始花期基本特征的逐年代差异与变化(1947-2000),*仅4年。
表4武汉大学日本樱花始花期与前期气温的相关系数(1947-2000),a上年12月-当年2月。
*、*表示分别通过0.05、0.001的信度检验。
冬季、2月平均气温呈现明显增加趋势,尤其是2月平均气温进入1990年代以后明显加速,冬季每十年升高0.27,2月每十年升高0.33,不过从54年来看冬季平均气温升温更显著。
2月份则是平均气温每升高1,日序数将减少1.66,开花提前1.66天,当平均气温超过7.2,开花期将加快提前;当平均气温低于2,开花期将大大延迟。
冬季平均气温每升高1,日序数将减少2.86,开花提前2.86天。
注:
气温距平是相对于1971-2000年30年平均值。
烟草气象风险评估:
开展了气候变化背景下鄂西烟草种植气象风险评估研究,开发了评估系统,发现了烟叶品质最佳的种植高度,编制了精细化的风险区划气候图集。
联合调查发现(下图):
鄂西烟草植烟区有整体上移趋势,部分县市烟草种植高度上限已突破禁区,宣恩县椿木营1700m最高,鹤峰县最多上升了400m。
这种变化有着深层次的社会、经济、生态和全球气候变化背景。
这种变化影藏着较大风险性,而不同区域的气象风险未见专门研究。
项目起源-种植高度上移,平均状态变化,离差幅度变化,平均温度升高=气候变化忽冷忽热=气候变化(极端事件增多),烟区、试验点、气象站分布,七、从城市热岛订正到城市暴雨强度公式修订,武汉市盛夏城市热岛订正研究大城市气象服务关键技术研究及试验示范研究湖北省城市热岛的诊断分析深圳市新一代暴雨强度公式的编制与创新研究湖北省设计暴雨的气候变化影响及其软件系统研究气候变化对城市人居环境影响评价与适应对策分析环大冶湖地区新一代暴雨强度公式编制,八、重大工程气象服务关键技术,三峡工程前期气候特征分析三峡工程特种气象保障服务三峡蓄水气候效应分析(气温、降水、雾、地质灾害)长江山区航道可视距离监测可行性研究大渡河梯级电站对生态气候的影响大桥设计风速论证、规范制定、系统开发(国内外),长江航运气象科研,开展了“长江山区航道可视距离监测可行性研究”,为后期长江山区航道可视距离监测布点提供了依据,为进一步开展航运气象服务奠定了基础。
主要任务3.1长江山区航道雾的形成条件3.2长江山区航道雾情变化分析3.3长江山区航道雾的时间分布特征3.4长江山区航道雾的地域分布特征3.5长江山区航道雾区的划分3.6提高长江山区航道可视距离监测应用精度方法研究3.7可视距离监测仪器选择3.8长江山区航道可视距离监测原则方案研究,站点分布中国气象局12个,重庆市气象局29个,三峡通航管理局3个,长江航道局3个(临时)能见度观测站重庆段39个雾情台,主要资料,基于长江航道局布设的24个山区航道雾情点近3年逐日雾情资料分析结果:
24个雾情点雾情平均月分布,不同观测点雾情的月分布差异较大,长江山区航道部分单站雾情月分布,长江山区1095km航道雾情论证:
技术思路与模拟结果。
自动小球测风,风廓线仪,桥梁抗风设计系统,观测到的山区峡管导致的“大风舌”,桥梁抗风气候论证:
参与完成了技术指南和建立了桥梁抗风设计系统。
采用小球探空和风廓线雷达等探测手段,解释新特征。
应邀到安徽徽讲课,湖南联系工作。
祝君申报成功!
花絮1,五把火的故事
(1)研究生刚毕业,就共同主持了省重点科技项目“湖北省森林火险等级标准及森林火险预报系统的研究”,一年中几乎半年在山区调查考察收集资料,踏遍湖北52个县市几十个林场,回到武汉后则加班加点,不分白昼,终于圆满完成任务,研制的“森林火险天气等级标准”自1992年起至今仍在全省各地应用,该项成果获得了省科技进步二等奖。
主持完成了“湖北省林火气候综合区划研究”,“神农架林火气象特征”,区划工作获省农业区划优秀科技成果二等奖。
五把火的故事
(2)期间发表林火气象论文30余篇,我国著名森林防火专家、原森林防火杂志主编郑焕能教授来信称“你发表的论文对我国的防火事业有促进作用”。
此后还承担完成了湖北省城市火险气象预报方法研究和国家标准城市火险气象等级,标准研制工作获省气象局创新奖,2006年已颁布执行,这也是我国气象部门首批8个国家标准之一。
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