内容正文:
第一课时 从气象数据采集到应用
信息技术沪教版 选择性必修1
第一单元 走进数据时代
项目一 气象数据及应用
——认识数据的价值
一、新课导入
二、从气象数据采集到天气预报
三、气象数据在社会各领域中的应用
四、数据及其价值
五、课后活动
一、新课导入
气象信息在保障人民群众生产生活和国民经济发展,促进生态环境保护中的作用日益显著。随着我国气象信息化事业的不断发展,气象领域积累了大量的数据,激增的数据背后隐藏着许多重要的信息。
要充分利用这些数据并从中发现有用的信息,推动气象学科的发展和进步,为人民生活提供及时的个性化气象服务,为社会生产提供专业化的气象服务,为做好防灾减灾等公共安全预警和应急处置等提供决策支持,需要气象学家、计算机工程师以及其他相关职能部门的通力合作。
墨迹天气应用,按时间、空间等维度进行查询,提前预知晴雨情况,并根据查询结果合理规划行程安排,让出行更便捷、安全。不可否认,墨迹天气提供的精准、全面的天气查询服务,为人们的生活和出行提供了切实的便利。
在为用户提供精准全面天气查询服务的同时,墨迹天气深入挖掘用户需求,通过AI技术的深入应用,推出出行、钓鱼、旅游、亲子、运势等多个生活化场景板块,以及紫外线指数、洗车指数、花期预报、滑雪指数、穿衣指数、感冒指数、彩虹指数报告等生活化指数服务,打造个性化气象服务,让气象服务真正为人们的生活决策提供指导。
二、从气象数据采集到天气预报
常言道:“天有不测之风云。”预测天气是一件很难的事到19世纪中叶,基于近代科学的天气预报方法才正式确立20世纪中叶,随着计算机技术的发展,世界各国相继采用了数值天气预报方法,预报的准确度得到了极大的提高。
天气预报是怎么制作出来的?实际上,天气不仅受到各种气团的影响,还受到当地地形、水域状况等众多因素的影响,任何随机的因素变化都可能引起意想不到的天气变化。看似简单的天气预报信息,其背后都有非常庞杂的数据采集作支撑。
温湿度计
探空气球
海上的浮标站
天气雷达
气象卫星
看似简单的天气预报信息,其背后都有非常庞杂的数据采集作支撑。从简单的温湿度计到复杂的能见度仪,从蓝天中的探空气球到大海上的浮标站,从矗立在地面的天气雷达到游弋于太空的气象卫星。
各种各样的气象观测手段织成一张精密的大网,忠实记录着气象数据。
我们每日接收到的天气预报信息,就是由如此庞杂的数据,再加上欧亚甚至全球的所有气象数据,通过筛选、运算、分析等系列复杂的工作流程得到的。随着预报业务的不断发展这些数据将更加精准,数量也将继续增加。
数值天气预报是目前全世界广泛应用的一种天气预报方法。它根据描述大气运动规律的气体实验定律、水汽守恒定律和热力学能量守恒定律等多个物理定律建立方程组,确定某个时刻大气的初始状态和边界条件后,通过数学方法求解,计算出未来某个时间大气的状态,就是通常所说的天气形势及有关的气象要素如温度、风、降水、辐照度等。
小贴士
数据(data)是对客观事物属性的描述,是记录下的某种可以识别的符号。在计算机科学中,数据是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。数据承载着信息,把采集到的数据进行加工、分析,可以产生信息。
核心概念
近年来,随着气象部门观探测能力的不断提升,以及对气象数据的处理能力和可视化能力不断增强,气象部门向公众提供的预报信息越来越精细准确、生动形象,大大提高了气象服务的质量。
三、气象数据在社会各领域中的应用
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,社会公众、各行各业和国家防灾减灾部门对气象服务的需求日益增长,对天气预报的准确率、精细化程度和预报时效等提出新的、更高的要求。气象部门则充分利用气象观探测数据,提供更好的信息服务和决策参考。
人们日常生活
国民经济建设
科学发现
技术创新
随着生活水平的提高,人们越来越注重生活质量,需要更多更方便的渠道获较舒适取更详细、更准确、更及时、更个性化的天气气象信息。为了更好地满足这种需求,除了常规天气预报信息外,现在气象部门还对各种气象数据进行综合分析,提供多种预报服务。
人们日常生活
人们日常生活
我国正处在全面建设更高水平小康社会的重要历史时期,气象服务在国民经济各行各业发展中的作用越来越重要。气象观探测数据一直在为农业、交通、航空、航天、水利、环境、电信、电力和能源等行业提供决策参考。
国民经济建设
海洋石油工程作业对安全保障有极高要求。当出现台风、大风、海雾、